(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（１１６）の出力部材を制御可能に移動するためのアクチュエータ（１１６）と連通した制御バルブであって、
通路（１３０）を画成するバルブ本体（１２２）と、
前記通路（１３０）に連結されたパイロット供給部（１９０）と、
前記通路（１３０）に連結された流体リザーバ（１１４）と、
前記通路（１３０）内で選択的に可動な制御スプール（１５１）と、
前記通路（１３０）内に可動に配置された計量スプール（１５０）と、
前記通路（１３０）に配置されると共に前記流体リザーバ（１１４）と前記アクチュエータ（１１６）とに連通した補給バルブ（３５４）であって、アクチュエータ（１１６）内のキャビテーション状態と同時に起こるアクチュエータ圧力の減少に応答して、ある量の前記パイロット供給部（１９０）からの加圧流体を導くように動作する補給バルブ（３５４）と、
前記パイロット供給部（１９０）からの加圧流体を含むように構成かつ配置された前記バルブ本体（１２２）内の制御チャンバ（１７１）であって、前記計量スプール（１５０）と連通した制御チャンバ（１７１）とを備え、
前記計量スプール（１５０）が、前記制御スプール（１５１）および前記補給バルブ（３５４）の一方による作動によって、前記制御チャンバ（１７１）内の前記加圧流体の影響下に前記アクチュエータ（１１６）と前記流体リザーバ（１１４）とを連結するように付勢される制御バルブ。
【請求項２】
計量スプール（１５０）内に少なくとも１つの通路（３５６）をさらに含み、開口時に、補給バルブ（３５４）が、少なくとも１つの通路（３５６）を介してパイロット供給部（１９０）から制御チャンバ（１７１）に加圧流体を供給する、請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項３】
計量スプール（１５０）が少なくとも１つの計量スロット（２４８）を含み、少なくとも１つの計量スロット（２４８）が、流体リザーバ（１１４）とアクチュエータ（１１６）とを連結する流路を提供するように構成される、請求項１または２に記載の制御バルブ。
【請求項４】
アクチュエータ（１１６）の一方の端部に連結されたパイロットバルブ（１９４）をさらに含み、パイロットバルブ（１９４）が、流路を介してアクチュエータ（１１６）の前記一方の端部から加圧流体を解放するように構成される、請求項３に記載の制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、電気油圧式バルブアセンブリ、より詳しくは、流体補給機能を有する独立計量バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
独立計量バルブは、入口導管と１対の制御導管との間のポンプとシリンダとの連通を制御するための、独立制御される第１の１対の変位制御の電気油圧式スプールバルブと、１対の制御導管と出口との間のシリンダからタンクへの流体流量を制御するための、独立制御される第２の１対の変位制御の電気油圧式スプールバルブとを含む。スプールバルブの各々は、スプールバルブの位置を制御するための変位制御のソレノイドバルブを有する。通常、スプールバルブは閉位置に偏倚され、また複数の動作モードを提供するために選択的に作動される。
【０００３】
このシステムは、４つの独立制御される変位制御の電気油圧式スプールバルブの１つ以上を簡単に作動することによって、通常は別個のバルブを必要とする多くの機能を提供することができる。しかし、生じる１つの問題は、放圧および流体補給のような急速応答を必要とする圧力制御機能のため、典型的に、ラインリリーフバルブおよび流体補給バルブそれぞれをアクチュエータ供給導管に取り付ける必要があることである。ラインリリーフバルブおよび流体補給バルブの両方は、多くの場合、寸法と容量が大きい。
【０００４】
より最近の開発において、独立計量バルブのバルブ要素は流体リリーフ機能および流体補給機能の両方を含む（特許文献１参照）。流体補給手段は、供給導管内の流体圧力が所定のレベル未満に低下するときにバルブ要素が開位置に移動するように、バルブの制御チャンバとアクチュエータ供給導管との間の連通を行う。しかし、この独立計量バルブは比較的複雑なバルブ構造を有する。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５，８６８，０５９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の１つ以上の問題の克服に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様において、アクチュエータの出力部材を制御可能に移動するためのアクチュエータと流体連通した制御バルブは、通路を画成するバルブ本体と、通路に流体連結された加圧パイロット供給部と、通路に流体連結された流体リザーバとを含むことが可能である。パイロット操作部は通路内で選択的に可動であり、また流量計量操作部は通路内に可動に配置される。流体補給操作部は通路内に配置され、また流体リザーバとアクチュエータとに流体連通している。流体補給操作部は、アクチュエータ内のキャビテーション状態と同時に起こるアクチュエータ圧力の減少に応答してある量の加圧パイロット供給流体を導くように動作する。バルブ本体内の制御チャンバは、加圧パイロット供給部からの加圧流体を含むように構成かつ配置される。制御チャンバは流量計量操作部と流体連通している。流量計量操作部は、パイロット操作部または流体補給操作部による作動によって、制御チャンバ内の加圧流体の影響下にアクチュエータと流体リザーバとを流体連結するように付勢される。
【０００８】
本発明の他の態様において、アクチュエータの出力部材を制御可能に移動するための方法は、バルブ本体によって画成された通路に加圧パイロット供給流体を供給するステップを含む。通路は制御チャンバを含む。本方法はまた、通路内でパイロット操作部を選択的に移動するステップと、通路内で流量計量操作部を制御可能に移動して、アクチュエータと流体リザーバとの間で流体連通を行うステップとを含む。流体補給操作部は通路内に配置され、また流体リザーバとアクチュエータとに流体連通している。本方法は、アクチュエータ内のキャビテーション状態と同時に起こるアクチュエータ圧力の減少に応答して、ある量の加圧パイロット供給流体を導くように流体補給操作部を操作するステップと、流量計量操作部を付勢して、制御チャンバ内の加圧流体の影響下にアクチュエータと流体リザーバとを流体連結するように、パイロット操作部または流体補給操作部を作動するステップとを含む。
【０００９】
前述の一般的な説明と次の詳細な説明の両方が例証的かつ説明目的にすぎず、また請求されるように本発明を限定するものでないことを理解すべきである。
【００１０】
本明細書に組み込まれかつその一部を構成する添付図面は、本発明の複数の実施形態を例示しており、明細書と共に本発明の原理の説明に役立つ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について詳細に参照するが、これらの実施例は添付図に示されている。可能な限り、同一の参照番号は、図面全体にわたって同一または同様の部分を指すように使用される。
【００１２】
本発明に従って、電気油圧式バルブアセンブリが提供される。図１を参照するに、メインポンプ１１２と、タンク１１４のような流体リザーバと、油圧シリンダ１１６のようなアクチュエータとを組み合わせた電気油圧式バルブアセンブリ１１０が示されている。メインポンプ１１２は、例えば、高圧ポンプを含み得る。油圧シリンダ１１６は、例えば、ロッドエンドチャンバ１１８とヘッドエンドチャンバ１２０と出力部材１１９とを含み得る。バルブアセンブリ１１０は、複数の通路１３０、１３２、１３４、１３６を有するバルブ本体１２２を含む。それぞれの通路の直径は通路の長さに沿って変化する。バルブアセンブリはまた、通路１３０、１３２、１３４、１３６に個別に装着される独立して操作される電子制御の複数の計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６をそれぞれ含む。
【００１３】
それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６は、バルブ本体１２２の近位端１２４において、比例電磁装置１２１、１２３、１２５、１２７をそれぞれ含む。発明の記載全体にわたって、「近位」という用語は、バルブ本体１２２の近位端１２４に向かう位置または方向を指す。「遠位」という用語は、近位端１２４の反対側に位置するバルブ本体１２２の遠位端１２６に向かう位置または方向を指す。
【００１４】
複数の計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６はポンプ１１２とタンク１１４と油圧シリンダ１１６との間の流体流量を制御する。図１に示したように、計量バルブは、シリンダからタンクへのヘッドエンド（ＣＴＨＥ）計量バルブ１４０、ポンプからシリンダへのヘッドエンド（ＰＣＨＥ）計量バルブ１４２、ポンプからシリンダへのロッドエンド（ＰＣＲＥ）計量バルブ１４４、およびシリンダからタンクへのロッドエンド（ＣＴＲＥ）計量バルブ１４６と個別に呼ばれる。
【００１５】
それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６は流量計量操作部、例えば、計量スプールを含む。例えば、計量バルブ１４０は、１対の環状空洞１６０、１７０の間の流体連通を制御するための通路１３０内に摺動可能に配置される計量スプール１５０を含み、環状空洞は通路１３０に沿って軸方向に間隔を空けて配置され、通路内に開口する。同様に、計量バルブ１４２の計量スプール１５２は１対の環状空洞１６２、１７２の間の流体連通を制御し、計量バルブ１４４の計量スプール１５４は１対の環状空洞１６４、１７４の間の流体連通を制御し、また計量バルブ１４６の計量スプール１５６は１対の環状空洞１６６、１７６の間の流体連通を制御する。
【００１６】
ヘッドエンドシリンダ導管１８０は、環状空洞１６０、１６２と油圧シリンダ１１６のヘッドエンドチャンバ１２０との間の流体連通を行う。ロッドエンドシリンダ導管１８２は、環状空洞１６４、１６６と油圧シリンダ１１６のロッドエンドチャンバ１１８とを連結する。入口導管１８４はポンプ１１２と環状空洞１７２、１７４との間の連通を行い、負荷保持チェックバルブ１８６を含む。タンク導管、例えば、環状空洞１７０、１７６はタンク１１４に流体連結される。
【００１７】
それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６はまた、パイロット操作部、例えば、制御スプールを含む。例えば、計量バルブ１４０は、１対の制御チャンバ１６１、１７１の間の通路１３０内に摺動可能に配置される制御スプール１５１を含み、制御チャンバは、通路１３０に沿って軸方向に間隔を空けて配置され、また制御スプール１５１を油圧式に釣り合わせるように構成される。同様に、計量バルブ１４２の制御スプール１５３は、１対の制御チャンバ１６３、１７３の間で油圧式に釣り合わせられ、計量バルブ１４４の制御スプール１５５は１対の制御チャンバ１６５、１７５の間で油圧式に釣り合わせられ、また計量バルブ１４６の制御スプール１５７は１対の制御チャンバ１６７、１７７の間で油圧式に釣り合わせられる。
【００１８】
さらに、計量バルブ１４０は、バルブ本体１２２に位置決めされる第２の１対の環状空洞１８１、１９１を含む。環状空洞１８１、１９１は、制御スプール１５１の軸方向範囲の通路１３０に沿って軸方向に間隔を空けて配置され、通路内１３０に開口する。環状空洞１８３、１９３は計量バルブ１４２内に同様に構成され、環状空洞１８５、１９５は計量バルブ１４４内に同様に構成され、また環状空洞１８７、１９７は計量バルブ１４６内に同様に構成される。
【００１９】
パイロット供給部１９０は、制御スプール１５１、１５３、１５５、１５７を中心とする近位環状空洞１８１、１８３、１８５、１８７に低圧流体を供給する。パイロット供給部１９０は、関連の減圧バルブを有するメインポンプ、関連のリリーフバルブを有する別個のパイロットポンプ、または公知の任意の他の従来の加圧流体源を含み得る。制御スプール１５１、１５３、１５５、１５７を中心とする遠位環状空洞１９１、１９３、１９５、１９７は、共通のドレイン通路１９２を介してタンク１１４と流体連通している。
【００２０】
図１に示したように、パイロットバルブ１９４、１９６はシリンダ導管１８０、１８２にそれぞれ連結される。パイロットバルブ１９４、１９６の一方または両方はニードルバルブとして構成し得る。例証的なパイロットバルブ１９４はシリンダ導管１８０に配置される。例証的なパイロットバルブ１９４は、バルブシート１０７に対し閉位置に向かってポペット１０５を付勢するように構成されたバルブスプリング１０６を含む。パイロットバルブ通路１０８は、シリンダ導管１８０内の流体圧力がポペット１０５をバルブシート１０７から開口位置に付勢するとき、シリンダ導管１８０と遠位制御チャンバ１７１との間の流体連通を行うように構成される。
【００２１】
さらに、パイロットバルブ１９４、１９６の一方または両方は、模範的なパイロットバルブ１９６に関連して示したような任意の比例電磁装置１０９、例えば、ソレノイドを含んでもよく、含まなくてもよい。比例電磁装置１０９は、ポペット１０５に作用するスプリング１０６の力を調整する能力を付与する。このようにして、第１の所定の圧力は、任意の時にまた操作者の選択により外側位置から容易に調整し得る。
【００２２】
図２は、計量バルブ１４２の断面図であるが、本図には、４つのすべての計量バルブ１４０、１４２、１４４、１４６の基本的な構造上の特徴が示されている。図２に示したように、制御スプール１５３は、第２のランド２０４から軸方向に間隔を空けて配置された第１のランド２０２を有する。第１の制限カラー２０６は第１のランド２０２の近位端２０８に配置されて、遠位方向の制御スプール１５３の移動を制限する。第１のスプリング２１０は、第１の制限カラー２０６上に配置された電磁装置１２３とスプリング肩部２１２との間の近位制御チャンバ１６３に配置される。
【００２３】
制御スプール１５３および第１の制限カラー２０６は、それらの長さに延在する長手方向貫通孔２０７を含む。貫通孔２０７は近位制御チャンバ１６３と遠位制御チャンバ１７３との間の流体連通を行う。この結果、制御スプール１５３は油圧式に釣り合わせられたままである。第１のスプリング２１０の力は、電磁装置１２３から離れた方向に制御スプール１５３を偏倚して、環状空洞１８３と通路１３２との間の連通を閉じ、通路１３２と環状空洞１９３との間の連通を開く。
【００２４】
制御スプール１５３は、軸方向に間隔を空けて配置されるランド２０２、２０４との間に環状チャンバ２１６を形成する縮径部分２１４を備える。縮径部分２１４は、例えば、縮径部分２１４の正反対側の環状チャンバ２１６に開口する少なくとも１つの横断方向貫通孔２１８を含む。所望の性能基準を満たすために、追加の貫通孔を装備し得る。制御スプール１５３の遠位端２２０は、遠位で対面する肩部２２４を形成する環状溝２２２も含む。
【００２５】
制御スプール１５３および計量スプール１５２は通路１３２内の遠位制御チャンバ１７３を画成する。第２のスプリング２２６は、制御スプール１５３の遠位で対面する肩部２２４と計量スプール１５２の近位端２２８との間の制御チャンバ１７３に配置される。このようにして、第２のスプリング２２６は、計量スプール１５２から離れた制御スプール１５３を偏倚し、また第１のスプリング２１０の偏倚に対し制御スプール１５３を偏倚する。
【００２６】
計量スプール１５２は、第２のランド２３２から軸方向に間隔を空けて配置された第１のランド２３０と、軸方向に間隔を空けて配置されたランド２３０、２３２との間にありかつ環状空洞１７２と隣接する縮径部分２３４とを備える。計量スプール１５２はまた、スプリングチャンバ１３８に配置された縮径遠位部分２３６を備える。拡径通路２４０、およびバルブ本体１２２の遠位端１２６はスプリングチャンバ１３８を画成する。溝２４２は、バルブ本体１２２の遠位端１２６の中に切り込むことが可能である。図１に示したように、スプリングチャンバ１３８は、スプリングチャンバ１３８内への流体の漏れが排出されるようにタンク１１４と連通している。
【００２７】
第２の制限カラー２４４は計量スプール１５２の遠位部分２３６に配置されて、近位方向の計量スプール１５２の移動を制限する。第３のスプリング２４６はカラー２４４の肩部とバルブ本体１２２の遠位端１２６との間に配置される。このようにして、第３のスプリング２４６は、制御スプール１５３に向かう方向に計量スプール１５２を偏倚する。
【００２８】
計量スプール１５２の第２のランド２３２はその近位端２３３に計量スロット２４８を含む。一実施形態では、第２のランド２３２は、正反対の２つの対に配置された４つの計量スロット２４８を備える。計量スロット２４８は、図２に示したように半円形であり得る。しかし、第２のランドが４つよりも多いかまたは少ない計量スロットを含み得ることを理解すべきである。計量スロット２４８は、所望の性能結果を達成する必要性に応じて賦形および位置付けし得ることをさらに理解すべきである。計量スロット２４８が環状空洞１６２に対して開口する程度に十分な距離だけ計量スプール１５２が遠位に移動するときに、環状空洞１６２、１７２との間の流体連通を行うように、計量スロット２４８は構成される。
【００２９】
図３は、計量バルブ１４０、１４６に特に関係する追加の構造上の詳細を示している。図３に示したような計量バルブ１４０の構造上の詳細は、計量バルブ１４６の構造と本質的に同一である。
【００３０】
図３に示したように、計量スプール１５０の第１のランド３３０は、バルブ本体１２２と共にパイロット圧力チャンバ３５２を画成する環状溝３５０を含む。計量スプール１５０の第２のランド３３２は、シリンダ導管１８０がキャビテーション状態に到達した場合、補給流体を供給するように構成される補給バルブ３５４を備える。
【００３１】
１対の長手方向通路３５６、３５８は、補給バルブ３５４から計量スプール１５０の縮径部分３３４および第１のランド３３０とを通して遠位制御チャンバ１７１に延在する。プラグ３６０は第１の長手方向通路３５６の近位端に配置されて、近位制御チャンバ１７１からの通路３５６を閉じる。第２の長手方向通路３５８は遠位制御チャンバ１７１に開口し、このようにして、制御チャンバ１７１と補給バルブ３５４との間の液体連通を行うことができる。図３に示したように、長手方向通路３５６、３５８は、計量バルブ１４０の中央の長手方向軸線３００から実質的に同一の半径方向距離だけ、互いに反対側に半径方向に位置付けし得る。しかし、長手方向通路は、所望の性能結果を達成する必要性に応じて非対称の形態に位置付けし得ることを理解すべきである。
【００３２】
第１の横方向通路３６２は、第１の長手方向通路３５６とパイロット圧力チャンバ３５２との間の流体連通を行う。図示したように、第１の横方向通路３６２は第１の長手方向通路３５６とパイロット圧力チャンバ３５２との間に対角線上に延在し得るか、あるいは計量バルブ１４０の中央の長手方向軸線３００に対して垂直に半径方向に延在し得る。再び、第１の横方向通路３６２の構造は、所望の性能結果を達成するために変更し得ることを理解すべきである。
【００３３】
補給バルブ３５４は、流体補給操作部、例えば、バルブ通路３６６に摺動可能に配置されるバルブ要素３６４を備える。バルブ要素３６４は、第２のランド３７０から軸方向に間隔を空けて配置された第１のランド３６８と、第１および第２のランド３６８、３７０との間の縮径部分３７２とを含む。バルブ要素３６４は近位端部分３７４をさらに含む。
【００３４】
ヘッドチャンバ３７６はバルブ通路３６６の近位端と第１のランド３６８の近位端３７８との間に画成される。対角線上に延在する第２の横方向通路３８０は、ヘッドチャンバ３７６と環状空洞１７０との間の連通を行う。
【００３５】
バルブ要素３６４の縮径部分３７２、およびバルブ通路３６６は環状チャンバ３８２を画成する。半径方向に延在する切欠３８４は、バルブ通路３６６に形成されて、環状チャンバ３８２と第１の長手方向通路３５６との間の流体連通を行う。バルブ通路３６６はまた、半径方向切欠３８４から遠位方向に軸方向に間隔を空けて配置された第１の環状溝３８６を含む。第１の環状溝３８６は、遠位方向のバルブ要素３６４の移動に応答して環状チャンバ３８２と第２の長手方向通路３５８との間の流体連通を行うように構成される。
【００３６】
第２の環状溝３８８はバルブ通路３６６の遠位端３９０に配置される。第４のスプリング３７１、例えば、弱い負荷を受けるスプリングは、バルブ要素３６４の第２のランド３７０とバルブ通路３６６の遠位端３９０との間に配置される。第４のスプリング３７１は、バルブ通路３６６の遠位端３９０から離れた方向にバルブ要素３６４を付勢する。
【００３７】
第３の横方向通路３９２は、計量スプール１５０の第２のランド３３２に配置されて、環状空洞１６０（図１）を通して第２の環状溝３８８とシリンダ導管１８０との間の流体連通を行う。第３の横方向通路３９２は、計量バルブ１４０の中央の長手方向軸線３００に対して垂直に、半径方向に延在し得る。再び、第３の横方向通路３９２の構造は、所望の性能結果を達成するために変更し得ることを理解すべきである。
【００３８】
（産業上の利用可能性）
使用時、計量バルブ１４０、１４６はシリンダからタンクへの流体流量を制御し、一方、計量バルブ１４２、１４４はポンプからシリンダへの流体流量を制御する。油圧シリンダ１１６の従来の延伸は、操作部によって制御される計量バルブ１４２、１４６の実質的に同時の作動によって達成され、また収縮は、操作部によって制御される計量バルブ１４４、１４０の同時の作動によって達成される。
【００３９】
例えば、バルブ１４２の作動により計量スプール１５２は遠位に移動して、ポンプ１１２からヘッドエンドチャンバ１２０への流体流量を確立し、また計量バルブ１４６の作動により計量スプール１５６は遠位に移動して、ロッドエンドチャンバ１１８からタンク１１４への流体流量を確立する。同様に、計量バルブ１４４の作動により計量スプール１５４は遠位に移動して、ポンプ１１２からロッドエンドチャンバ１１８への流量を確立し、また計量バルブ１４０の作動により計量スプール１５０は移動して、ヘッドエンドチャンバ１２０からタンク１１４への流体流量を確立する。
【００４０】
あまり一般的でない多数の操作モードは、単一の計量バルブの作動、または２つ以上の計量バルブの様々な組合せによる作動によって達成できる。しかし、本発明の主たる特徴は、図２に示した、より詳しくは図３に示した計量バルブ１４０の追加の特徴と組み合わせた計量バルブ１４２の一般的な操作を説明することによって理解できる。
【００４１】
比例電磁装置１２３、例えば、ＰＣＨＥ計量バルブ１４２のソレノイドに電圧が印加された場合、第１のスプリング２１０が圧縮される。制御スプール１５３は、第２のスプリング２２６の力によってバルブ本体１２２の近位端１２４（図１）に向かって付勢される。この結果、第１のランド２０２は、環状チャンバ２１６がパイロット供給部１９０（図１）に対して開口されるように、近位端１２４に向かって軸方向に移動する。次に、パイロット供給部１９０は、横断方向貫通孔２１８と長手方向貫通孔２０７とを介して近位および遠位の制御チャンバ１６３、１７３と流体連通する。
【００４２】
遠位制御チャンバ１７３内の流体圧力は第１のランド２３０の近位端２２８に作用して、バルブ本体１２２の遠位端１２６に向かう方向に計量スプール１５２を付勢する。この結果、第２のスプリング２２６の圧縮負荷が低減され、制御スプール１５３は、第１のスプリング２１０の力によってバルブ本体１２２の遠位端１２６に向かって付勢される。制御スプール１５３が遠位方向に軸方向に移動するにつれ、制御スプール１５３の第１のランド２０２は、環状チャンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部を縮小する。環状チャンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部、および環状チャンバ２１６とタンク１１４との間の開口部は、制御チャンバ１６３、１７３によって制御スプール１５３が油圧式に釣り合うまで縮小される。
【００４３】
環状チャンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部が縮小されるにつれ、計量スプール１５２はスプリング２４６によって近位端１２４の方向に付勢され、計量スロット２４８は環状空洞１７２、１６２の間の流体連通を行う。次に、ポンプ１１２は、負荷保持チェックバルブ１８６と供給導管１８４とを介して加圧流体を環状空洞１７２に供給する。そこから、加圧流体は環状空洞１６２に計量供給され、環状空洞は流体をシリンダ導管１８０に方向付け、次に、シリンダ導管は流体を油圧シリンダ１１６のヘッドエンドチャンバ１２０に供給する。
【００４４】
同様に、ＣＴＨＥ計量バルブ１４０も、比例電磁装置、例えば、ソレノイドを用いて制御し得る。ＣＴＨＥ計量バルブ１４０において、計量スロット２４８は環状空洞１６０、１７０との間の連通を行う。この結果、ヘッドエンドチャンバ１２０から収容されるシリンダ導管１８０の流体は、タンク１１４に供給される。ＰＣＲＥ計量バルブ１４４およびＣＴＲＥ計量バルブ１４６は、ＰＣＨＥ計量バルブ１４２およびＣＴＨＥ計量バルブ１４０と同様に、しかし油圧シリンダ１１６のロッドエンドチャンバ１１８に関係してそれぞれ機能する。
【００４５】
図３に示したようなＣＴＨＥ計量バルブ１４０を参照すると、シリンダ導管１８０内の流体圧力が第１の所定の圧力を超えた場合、ある量の加圧流体をシリンダ導管１８０から解放しなければならない。流体の解放によってシリンダ導管１８０の流体圧力が低減され、油圧回路に対する有害な影響の可能性が防止される。他方で、シリンダ導管１８０内の流体圧力が第２の所定の圧力を下回った場合、補給流体をシリンダ１８０に供給してキャビテーション状態を防止しなければならない。
【００４６】
図１に示したように、パイロットバルブ１９４はシリンダ導管１８０に連結される。シリンダ導管１８０内の流体圧力が第１の所定の圧力を超えた場合、シリンダ導管１８０の加圧流体は、バルブスプリング１０６の力に対抗してバルブシート１０７から離れた開口位置にポペット１０５を付勢する。次に、加圧流体は、パイロットバルブ１９４を通してまたパイロットバルブ通路１０８を通して、計量スプール１５０の近位端２２８の遠位制御チャンバ１７１に流れる。次に、加圧流体は、長手方向貫通孔２０７と横断方向貫通孔２１８とを通過し、環状チャンバ２１６内に入り、またタンク１１４に向かって外に出る。
【００４７】
近位および遠位の加圧流体チャンバ１６１、１７１は互いに連通しているので、制御スプール１５１は油圧式に釣り合わせられるので移動しない。この結果、パイロット供給部１９０から制御チャンバ１７１内に流れる流体は、位置２０３（図１）において制限される。しかし、位置２０３で流れが詰まるというよりもむしろ、圧力が、遠位制御チャンバ１７１を通して計量スプール１５０の近位端２２８に作用し、第３のスプリング２４６の力に対抗して遠位方向に計量スプール１５０を移動し、計量スロット２４８を通してタンク１１４に流れが解放される。
【００４８】
計量スプール１５０がバルブ本体１２２の遠位端１２６に向かって軸方向に移動するにつれ、計量スロット２４８は環状空洞１６０、１７０との間の流体連通を行う。したがって、シリンダ導管１８０の加圧流体は、環状空洞１６０、１７０と計量スロット２４８とを通してタンク１１４に解放される。このようにして、パイロットバルブ１９４は、計量スプール１５０を操作してシリンダ導管１８０からタンク１１４への実質的な流体通路をもたらすことによって、大量の加圧流体のためのリリーフ機能を達成する。
【００４９】
さらに、上述のように、パイロットバルブ１９４、１９６の一方または両方は、任意の比例電磁装置１０９、例えば、ソレノイドを含むことが可能であり、これによって、ポペット１０５に作用するスプリング１０６の力を調整する能力をもたらす。このようにして、第１の所定の圧力は、任意の時にまた操作者の選択により外側位置から容易に調整し得る。
【００５０】
再び図３を参照するに、補給バルブ３５４は計量スプール１５０に配置される。シリンダ導管１８０内の流体圧力が第２の所定の圧力を下回った場合、補給バルブ３５４はバルブ要素１５０と協働機能して、加圧流体をシリンダ導管１８０に供給し、キャビテーション状態を防止する。
【００５１】
図３に示したように、パイロット圧力チャンバ３５２は、第１の横方向通路３６２と第１の長手方向通路３５６と半径方向切欠３８４とを介して補給バルブ３５４の環状チャンバ３８２と流体連通している。
【００５２】
タンク１１４は、環状空洞１７０と対角線上に延在する第２の横方向通路３８０とを介して補給バルブ３５４のヘッドチャンバ３７６と連通する。このようにして、タンク１１４内の流体圧力は補給バルブ要素３６４の近位部分３７４に作用し、バルブ通路３６６の遠位端３９０に向かう方向に第４のスプリング３７１を圧縮する。シリンダ導管１８０は、環状空洞１６０と第３の横方向通路３９２と第２の環状溝３８８とを介してバルブ通路３６６の遠位端３９０と連通している。
【００５３】
シリンダ導管１８０がキャビテーションに近づくとき、近位方向に第２のランド３７０に対して作用する力は、遠位方向に第１のランド３６８に作用する力よりも小さくなる。この結果、補給バルブ要素３６４は、第４のスプリング３７１の力に対抗してバルブ本体１２２の遠位端１２６に向かう方向に移動する。したがって、パイロット供給部１９０によって供給される加圧流体は、パイロット圧力チャンバ３５２から、第１の横方向通路３６２と第１の長手方向通路３５６と半径方向切欠３８４と補給バルブ３５４の環状チャンバ３８２と第２の長手方向通路３５８とを通して、遠位制御チャンバ１７１に流入する。
【００５４】
遠位制御チャンバ１７１から、パイロット供給部１９０によって供給される加圧流体は、長手方向貫通孔２０７と横断方向貫通孔２１８とを通して、環状チャンバ２１６の中に通過できる。再び、近位および遠位の加圧流体チャンバ１６１、１７１は互いに連通しているので、制御スプール１５１は、油圧式に釣り合わせられた位置に留まる傾向を有する。この結果、環状チャンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部、および環状チャンバ２１６とタンク１１４との間の開口部は最小維持される。加圧流体の流れは、環状チャンバ２１６とタンク１１４との間の開口部で制限され、したがって抵抗性の圧力を生じる。この抵抗性の圧力は、遠位制御チャンバ１７１を通して計量スプール１５０の近位端２２８に作用して、第３のスプリング２４６の力に対抗して計量スプール１５０を遠位方向に移動する。
【００５５】
計量スプール１５０がバルブ本体１２２の遠位端１２６に向かって軸方向に移動するにつれ、計量スロット２４８は環状空洞１６０、１７０との間の流体連通を行う。したがって、補給流体流量は、環状空洞１６０、１７０と計量スロット２４８とを介してシリンダ導管１８０に供給され、これによってキャビテーション状態を除去する。このようにして、計量スプール１５０に配置された補給バルブ３５４は、計量スプール１５０を操作することによって大量の補給流体を供給する。
【００５６】
上述のことを考慮すると、流体補給機能が計量バルブの部分として一体形成される電気油圧式バルブアセンブリの改良および単純化が、本発明の構造により提供されることが容易に理解できる。このことは、特別な圧力センサおよびマイクロプロセッサの計算速度の上昇を必要とすることなく、レリービングおよび流体補給に対する急速な応答を提供する。さらに、アセンブリの構造は比較的単純である。
【００５７】
本発明の範囲または精神から逸脱することなしに、電気油圧式バルブアセンブリにおいて様々な修正と変更を行い得ることが当業者には明白であろう。本発明の他の実施形態は、ここに開示した本発明の明細書および実施を考慮すれば当業者に明白であろう。明細書および実施例は模範的なものに過ぎないものと考えられ、本発明の正確な範囲および精神は、特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】例示上の便宜のために断面で示した部分を有する本発明の実施形態の概略図である。
【図２】図１のラインＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【符号の説明】
１０５  ポペット
１０６  バルブスプリング
１０７  バルブシート
１０８  パイロットバルブ通路
１０９  比例電磁装置
１１０  電気油圧式バルブアセンブリ
１１２  メインポンプ
１１４  タンク
１１６  油圧シリンダ
１１８  ロッドエンドチャンバ
１１９  出力部材
１２０  ヘッドエンドチャンバ
１２１、１２３、１２５、１２７  比例電磁装置
１２２  バルブ本体
１２４  近位端
１２６  遠位端
１３０、１３２、１３４、１３６  通路
１４０、１４２、１４４、１４６  計量バルブ
１５０、１５１、１５３、１５５、１５７  制御スプール
１５２、１５４、１５６  計量スプール
１６０、１７０  １対の環状空洞
１６１、１７１  １対の制御チャンバ
１６２、１７２  一対の環状空洞
１６３、１７３  １対の制御チャンバ
１６４、１７４  １対の環状空洞
１６５、１７５  １対の制御チャンバ
１６７、１７７  １対の制御チャンバ
１６６、１７６  １対の環状空洞
１８０  ヘッドエンドシリンダ導管
１８１、１９１  第２の１対の環状空洞
１８２  ロッドエンドシリンダ導管
１８６  負荷保持チェックバルブ
１９０  パイロット供給部
１９１、１９３、１９５、１９７  遠位環状空洞
１９２  共通のドレイン通路
１９４、１９６  パイロットバルブ
２０２  第１のランド
２０４  第２のランド
２０６  第１の制限カラー
２０７  貫通孔
２０８  近位端
２１０  第１のスプリング
２１２  スプリング肩部
２１４  縮径部分
２１６  環状チャンバ
２１８  貫通孔
２２０  遠位端
２２２  環状溝
２２４  肩部
２２６  第２のスプリング
２２８  近位端
２３０  第１のランド
２３４  縮径部分
２３６  縮径遠位部分
２４０  拡径通路
２４４  第２の制限カラー
２４６  第３のスプリング
２４８  計量スロット
３００  中央の長手方向軸線
３３０  第１のランド
３３２  第２のランド
３３４  縮径部分
３５０  環状溝
３５２  パイロット圧力チャンバ
３５４  補給バルブ
３５６、３５８  １対の長手方向通路
３６０  プラグ
３６２  第１の横方向通路
３６４  バルブ要素
３６６  バルブ
３６８、３７０  第２のランド
３７２  縮径部分
３７４  近位端部分
３７６  ヘッドチャンバ
３７８  近位端
３８０  第２の横方向通路
３８２  環状チャンバ
３８４  切欠
３８６  第１の環状溝
３８８  第２の環状溝
３９０  遠位端
３９２  第３の横方向通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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