JP2011504990A - 弁アッセンブリ - Google Patents

Abstract

所定の消費器を２つの方向に制御するため、又は急速運動において作動させるため、又は浮動位置に切り換えるため、又は所定の消費器に対する圧力媒体接続を遮断するために（中立位置）、５つの位置へと変位可能な弁スライダを有する、連続的に変位可能な方向制御弁を有する弁アッセンブリが開示されている。

Description

本発明は請求項１の上位概念部に記載の弁アッセンブリに関する。

このような弁アッセンブリは、可動式の作業機械、例えばホイールローダ、ブルドーザ、テレスコープ式フォークリフト（Ｔｅｌｅｓｋｏｐｓｔａｐｌｅｒ）又は坑内用ローダ（Ｕｎｔｅｒｔａｇｅ−Ｌａｄｅｒ）の液圧式の消費器の例えば制御のために利用される。

Ｍａｎｎｅｓｍａｎｎ Ｒｅｘｒｏｔｈ社のデータシートＲＤ６４２８４／０６．００には、ＬＵＤＶ式可動制御ブロック（ＬＵＤＶ−Ｍｏｂｉｌｓｔｅｕｅｒｂｌｏｃｋ）が記載されている。ＬＵＤＶ式可動制御ブロックにおいては消費器への圧力媒体供給は複数の方向制御弁部を介して、それぞれ連続的に変位調整可能な方向制御弁によって制御される。方向制御弁は配量絞りにより形成された速度部分と、消費器への及び消費器からの圧力媒体流方向を規定する方向部分とを持って構成されている。配量絞りにはＬＵＤＶ圧力補償弁が配設されている。このような可動制御ブロックにおいて荷重は、同時に制御される消費器のために独立した流れ分配（ＬＵＤＶ）をもたらす。このようなＬＵＤＶ式システムにおいては、極めて簡単に言えば、制御される消費器への供給不足の場合、つまり、ポンプが所望の圧力媒体必要量を満たすことがもはやできない場合に、開放された全ての配量絞りを介して差圧は小さくなるので、操作される消費器へ流れ込む圧力媒体量は同じ割合で減じられる。このように、個々の消費器の不都合な静止状態は防がれる。しかし本発明はＬＵＤＶ式システムに限定されない。

公知の解決手段においては、中立位置又は中間位置から、例えば液圧シリンダが進入する第１の位置に向かって、連続的に変位可能な方向制御弁を変位させることができる。他方向への変位時に相応に液圧シリンダは進出する。さらに方向制御弁部は浮動位置弁の切換え及び「降下」方向への弁スライダの同時の制御により、浮動位置へ調節することができる。浮動位置において２つの消費器ポートと圧力ポートとはタンクポートに接続されているので、例えばブルドーザのドーザブレードは、ドーザブレードの自重にのみ基づき地面に置かれる。独自の浮動位置弁が必要になるという点において、この解決手段は不都合である。

ＤＥ１０３３６６８４Ａ１には、弁スライダの４つの位置（中立位置、持上げ、降下、浮動位置）を備えた方向制御弁が備えられている弁アッセンブリが開示されている。「位置」という概念は、複数の介在ポジションのことと理解することができる。これらの介在ポジションではそれぞれ、中立、持上げ、降下及び浮動位置の機能のために有効な開口横断面が可変である。

ＤＥ１９６０８７５８Ａ１には、方向制御弁の弁スライダが５つの位置（浮動ポジション、降下、中立位置、振動減衰及び進出）に変位可能である手段が開示されている。「振動減衰」位置においては、液圧シリンダの進入方向に有効な環状室はタンクに接続されている。

弁スライダの変位により、中立位置、進出、進入及び浮動位置の機能の他にさらに急速運動の機能を調節するということは、上記手段においては可能ではない。急速運動の機能においては、消費器の縮小していく圧力室から、例えば液圧シリンダの環状室から押し出される圧力媒体が、消費器の他の圧力室に供給される圧力媒体体積流に加えられる。公知の手段においてこのような急速運動を実現するために、特別な弁装置を設ける必要がある。特別な弁装置を介して、機能「急速運動」への切換え時に、縮小していく圧力室から流出する圧力媒体体積流は、方向制御弁を迂回して、拡大する圧力室へ流れる圧力媒体体積流に加えられる。

したがって、本発明の目的は、装置技術に関して少ない手間で、急速運動及び浮動位置運転を可能にする弁アッセンブリを提供することである。

上記目的は請求項１の特徴を備えた弁アッセンブリにより達成される。

本発明によれば、弁孔において案内されている、ばねによりプレロードが付与されている中立位置から第１の方向に変位可能である弁スライダを備えた、連続的に変位可能な方向制御弁を弁アッセンブリは有している。第１の方向において、一方の消費器ポートと供給ポートとの間、及び他方の供給ポートと流出ポートとの間における圧力媒体流路が開制御される。他の方向への弁スライダの変位時に、第１の位置において、他の消費器ポートと供給ポートとの間、及び第１の消費器ポートと流出ポートとの間の圧力媒体流路は適切に開制御される。有利には、これは「進出」位置である。「進出」位置においては、差動シリンダのピストンロッド側の圧力室から圧力媒体が流出し、ピストンロッドとは反対側の圧力室に向かって圧力媒体は流れる。

本発明によれば、弁スライダの他方向へさらなる変位時に、一方の消費器ポートから流出する圧力媒体体積流は、他方の消費器ポートへと流れる圧力媒体体積流に加えられ、方向制御弁は急速運動位置に調節されている。

弁スライダの、急速運動位置を越えた変位時に、２つの消費器ポートと供給ポートとは流出ポートに接続されており、方向制御弁は浮動位置（フローティング）に変位調整されている。

したがって、本発明に係る弁アッセンブリは方向制御弁を持って構成されている。方向制御弁の弁スライダは５つの位置に変位可能である。浮動位置には、有利には急速運動位置の通過後に達する。

本発明によるコンセプトによれば、上記機能の制御は方向制御弁の変位により行われ、冒頭で述べた背景技術とは異なり、手動又はパイロット部により切り換えられる付加的な制御弁等を設ける必要はない。

本発明によるコンセプトは、いわゆるＬＵＤＶ式方向制御弁にのみ利用可能なのではなく、配量絞りの上流及び下流側において圧力が圧力補償弁に作用するＬＳ式方向制御弁においても、絞り制御（迂回通路を備えた６方向制御弁）のための方向制御弁においても利用可能である。

本発明の有利な構成においては、方向制御弁の急速運動位置において、一方の消費器ポートと流出ポートとの間の圧力媒体流路の残存横断面は開制御されている。

具体的な構成において、弁スライダは制御エッジを持って構成されている。制御エッジを介して他方向への変位時に、一方の消費器ポートと流出ポートとの間の圧力媒体流路の開口横断面を開制御可能である。制御エッジに対して間隔をおいて弁スライダには少なくとも１つの制御又は進出溝が形成されている。制御又は進出溝を介して他の方向への変位時に、一方の消費器ポートと流出ポートとの間の開口横断面は開制御可能であり、急速運動への弁スライダのさらなる変位時に、前記開口横断面は再び閉制御可能である。次いで浮動位置へのさらなる変位時に、上記開口横断面は制御エッジを介して開制御される。

つまり進出溝を介して、まず流出ポートと一方の消費器ポートとの圧力媒体接続が開制御される。圧力媒体接続は次いで、急速運動へのさらなる変位時に閉鎖されて、次いで弁スライダの終端位置への移動時に、浮動機能の調節のために制御エッジを介して再び開放される。

進出溝の形成は、進出溝が周方向側に閉鎖されたポケットとして弁スライダの外周面に構成されていると特に簡単である。

本発明の有利な構成においては、液圧的に見て、前記残存横断面を規定する長手方向溝が進出溝に対して平行に構成されている。長手方向溝を介して弁スライダの急速運動機能への変位調整時に、一方の消費器ポートから流出ポートへの圧力媒体流路の残存横断面は開制御されている。長手方向溝は進出溝よりも小さな作用横断面を有する。

本発明のさらに別の構成において、弁スライダはセンタリングばねアッセンブリを介して中立位置へと予負荷されている若しくはプレロードを付与されている。センタリングばねアッセンブリは、浮動位置への弁スライダの変位時に作用係合（Ｗｉｒｋｅｉｎｇｒｉｆｆ）する押圧点ばね（Ｄｒｕｃｋｐｕｎｋｔｆｅｄｅｒ）を持って構成されているので、オペレータは浮動位置を、抵抗を克服することによってのみ意識して調節することができる。

このようなセンタリングばねアッセンブリは一般的に両方向に弁スライダに負荷をかける２つのセンタリングばねを有する。１つのセンタリングばねは押圧点ばねに支持されている。押圧点ばねは比較的大きなプレロードによって負荷をかけられているので、押圧点ばねは弁スライダの変位時に最初に圧縮されることはない。

構造的に極めて簡単に構成されているさらに別の構成において、押圧点ばねは、ケーシング固定型のストッパに対してプレロードを付与されていて、弁スライダが浮動位置への変位時に直接又は間接的に突き当たるストッパピンにおいて束縛されているので、押圧点ばねのプレロードの克服によってのみさらなる移動が可能になる。

弁アッセンブリの構造は、弁スライダの急速運動位置への変位時に、方向制御弁を迂回して一方の消費器ポートと接続されたリターン管路を、供給ポートに接続されている供給管路に接続する急速運動通路が設けられていると特に簡単である。急速運動通路には、消費器ポートに向かって遮断している逆止弁が設けられている。進出溝を介する一方の消費器ポートと流出ポートとの間の開口横断面の閉制御時に、圧力媒体は消費器から急速運動通路を介して別の圧力室へと流出するので、消費器は高い速度で移動する。

弁アッセンブリの方向制御弁は、有利には方向部分及び速度部分を備えたＬＵＤＶ式方向制御弁として構成されている。速度部分は配量絞りにより形成されている。速度部分の下流側には個別圧力補償弁が接続されており、個別圧力補償弁は、圧力補償弁の開口横断面の縮小のために、制御される全消費器の最大荷重によって負荷されており、圧力補償弁の開口横断面の拡大のために配量絞りの下流側の圧力によって負荷されている。

本発明の他の有利な構成は従属請求項の対象である。

本発明に係る弁アッセンブリを備えた、可動制御ブロックの方向制御弁部の回路図である。 図１に記載の方向制御弁部の具体的な実施の形態を示した断面図である。 図２に記載の方向制御弁部の方向制御弁の拡大図である。 図４ａ〜４ｄは、進入位置、進出位置、急速運動位置及びフロート位置にある、図２に記載した方向制御弁部を示した図である。

以下に、本発明の有利な実施の形態を、概略的な図面に基づき詳細に説明する。

図１には、可動式の作業機械、例えばブルドーザの可動制御ブロックの方向制御弁部１の回路図が示されている。このような可動制御ブロックは複数の方向制御弁部を有している。これらの方向制御弁部を介して、作動機械の個々の液圧式の消費器を制御することができる。以下の実施の形態においては、図１に記載の方向制御弁部１は、ドーザブレードを所定の位置に保持するか、下へ降ろすか、持ち上げるか、急速運動において降ろすか、又は浮動位置において運転するために、ドーザブレードのリフトシリンダを制御するために使用される。図１においては、本発明を理解するために必要な方向制御弁部１の構成部材だけが記載されている。他の詳部については、以下の図面において明らかにされる。方向制御弁部１の基本構造は、冒頭で述べたデータシートＲＤ６４２８４／０６．００において公知になっているので、ここでは本発明の理解に重要な部材だけを記載した。

方向制御弁部１は図１の回路図によれば、１つの圧力ポートＰと、２つの作業ポートＡ，Ｂと、タンクポートＴ，Ｔ１と、１つの制御ポートＰｓｔと、制御油流出ポートＬとを有している。圧力ポートＰはポンプ管路２に接続されている。ポンプ管路２はポンプ（図示せず）の圧力ポートに接続されている。ポンプはＬＳポンプレギュレータを介して作業機械の制御される全消費器の最大荷重に基づいて制御される。この荷重はＬＳポート、荷重伝達通路（Ｌａｓｔｍｅｌｄｅｋａｎａｌ）４及び方向制御弁カスケード（図示せず）を介して消費器によって検出される。ポンプ量はポンプレギュレータを介して、ポンプ圧が所定の差圧だけ最大荷重を上回るように調節される。

方向制御弁部の２つの消費器ポートＡ，Ｂは消費器管路６，８を介して底部側のシリンダ室１０若しくはリフトシリンダ１４のピストンロッド側の環状室１２に接続されている。リフトピストン１４の運動方向及び速度は、連続的に変位可能な方向制御弁１６を介して調節される。方向制御弁１６は配量絞り１８により形成される速度部分及び方向部分２０を備えて構成されている。配量絞り１８を介して消費器１４に向かう圧力媒体体積流は規定され、方向部分２０を介して圧力室１０，１２に向かう流れ方向若しくは圧力室１０，１２からの流れ方向は規定される。

本発明によれば、方向制御弁１６は５つの位置を持って構成されている。以下に詳細に記載する弁スライダは、センタリングばねアッセンブリ２２を介して中間位置（０）へとプレロードを付与されている。中間位置（０）において上記ポートは遮断されている。弁スライダの変位はパイロット弁２４，２６を介して行われる。パイロット弁２４，２６は、例えば、制御管路Ｐｓｔに接続された圧力ポートと、Ｌに接続されたタンクポートと、弁スライダに設けられている制御室に接続された制御出口とを有する圧力制御弁として構成されている。

（図１の方向において）右側への弁スライダの移動時に、弁スライダはまず（Ａ）で記したポジション「進出」へもたらされる。このポジション（Ａ）において液圧シリンダ１４は進出し、ドーザブレードは降ろされる。弁スライダの右側へのさらなる変位時には、（Ｅ）で記したポジションに到達する。このポジション（Ｅ）では液圧シリンダ１４は急速運動において運転される。この急速運動機能においては、縮小する環状室１２からの圧力媒体体積流は、配量絞り１８を介してシリンダ室１０に供給される圧力媒体体積流に合流させられる。（Ｆ）で記したポジションに向かう弁スライダの移動により、浮動位置が調節される。浮動位置においてドーザブレードは自重に基づき地面に置かれ、場合によっては地面の起伏に追従することができる。

反対方向、つまり図１の左側に向かって、中間位置（０）から弁スライダが変位した時、（Ｈ）で記した弁スライダ位置が調節される。弁スライダ位置（Ｈ）においては液圧シリンダ１４が進入し、ドーザブレードは持ち上げられる。

記載の実施の形態においては、配量絞り１８の下流側に個別圧力補償弁２８が配置されている。個別圧力補償弁２８は、流れ横断面を縮小するためには荷重伝達通路４における圧力、つまり最大荷重に相当する制御圧により負荷されており、流れ横断面を拡大するためには配量絞り１８の下流側の圧力により負荷されている。

本実施の形態において、個別圧力補償弁２８の入口ポートは、圧力補償弁通路３０を介して圧力ポートＰ′に接続されており、圧力補償弁の出口ポートは湾曲通路３２を介して方向制御弁１６のポートＰ″に接続されている。湾曲通路３２には荷重のリークのない支持のための荷重保持弁３４が配置されている。方向制御弁１６の作業ポートＡはフィード通路３６を介して消費器ポートＡに接続されており、方向制御弁部１の消費器ポートＢはリターン通路３８を介して方向制御弁１６の作業ポートＢに接続されている。方向制御弁１６の２つのタンクポートＴ，Ｔ１はそれぞれ流出通路４０，４２を介して方向制御弁部１のタンクポートＴ，Ｔ１に接続されている。方向制御弁１６の圧力ポートＰは供給通路４４を介して方向制御弁部１の圧力ポートＰに接続されている。

図１に示すように、リターン通路３８は急速運動通路４６を介して、圧力ポートＰ″と荷重保持弁３４との間に位置する湾曲通路３２の区分に接続されている。本実施の形態において、急速運動通路４６には逆止弁４８が設けられている。逆止弁４８は圧力ポートＰ″に向かって開放する。ポジション「急速運動」（Ｅ）への弁スライダの調節時、環状室１２から押し出された圧力媒体は急速運動通路４６と、開放している逆止弁４８とを介して、方向制御弁１６のポートＰ″へと流れることができ、流出してくる圧力媒体体積流は、配量絞り１８からシリンダ室１０へと流れる圧力媒体体積流に合流させられる。

さらに図１から判るように、配量絞り１８の下流側の圧力が荷重伝達通路４の目下の圧力よりも大きくなる場合においては、図１に記載の圧力補償弁スライダは左側の終端ポジションに移動させられ、配量絞り１８の下流側に存在している圧力が荷重伝達通路４に適切に伝えられる。

図２には図１の方向制御弁部１の具体的な実施の形態が断面図において示されている。既述したように、方向制御弁部１は、このような複数の方向制御弁部、入口エレメント及び終端プレートから形成されている可動制御ブロックの部分である。方向制御弁部１は弁ディスク５０を有しており、弁ディスク５０には弁スライダ５２を収容する弁孔５４が形成されている。図２及び図３の拡大図によれば、弁孔５４は左側から右側に見て、タンクチャンバ５６と、フィードチャンバ５８と、圧力補償弁出口チャンバ６０と、圧力補償弁入口チャンバ６２と、供給チャンバ６４と、他の圧力補償弁出口チャンバ６６と、リターンチャンバ６８と、他のタンクチャンバ７０とに向かって拡がっている。称呼「フィード」、「リターン」等は、本実施の形態においては、簡潔に記載するためにだけ選択され、方向制御弁１６の接続位置に応じて、例えばリターンチャンバ６８がフィード状態にある場合もある。タンクチャンバ５６は図２に示されているように、流出通路４０を介してタンクポートＴに接続されており、フィードチャンバ５８はフィード通路３６を介して消費器ポートＡに接続されており、圧力補償弁出口チャンバ６０は急速運動通路４６と逆止弁４８とを介してリターンチャンバ６８に接続されている。圧力補償弁出口チャンバ６０は図１においてポートＰ″に相当する。リターンチャンバ６８は図２に示したリターン通路３８を介して消費器ポートＢに接続されている。タンクチャンバ７０は最終的に流出通路４２を介してタンクポートＴ１との圧力媒体接続を形成する。

弁スライダ５２の構造を図３の拡大図を参照して説明する。図３によれば弁スライダ５２は、互いに間隔をおいて配置されている複数の環状溝により、２つの端部つば７２，７４、１つのタンク制御つば７６、１つの供給つば７８、配量絞り１８の開口横断面を規定する１つの制御つば８０、１つの中間つば８２及び１つの供給つば８４に分割される。タンク制御つば７６にはタンク制御エッジ８５が形成されており、供給つば７８には供給制御エッジ８６が形成されており、制御つば８０にはそれぞれ端面側に測定絞り制御エッジ８８，９０が形成されており、供給つば８４には供給制御エッジ９２が形成されており、端部つば７４の相対する環状端面には浮動位置制御エッジ９４が形成されている。

前記制御エッジ８５，８６，８８，９０，９２，９４はそれぞれ公知の形式において制御溝又は制御窓９６を持って構成されている。図３の制御エッジ８５，８６，８８，９０，９２，９４のうち、例えば浮動位置制御エッジ９４に配設されている制御窓だけに符号が付されている。

浮動位置制御エッジ９４の制御窓９６に対して間隔をおいて、方向制御弁軸線９８に対して平行して延在する進出溝１００が弁スライダ５２の外周面に形成されている。図３において右側の進出溝１００の端部区分は中立位置（０）において制御チャンバ６８，７０の間の環状ウェブによってオーバラップされている。図３において左側の進出溝１００の端部区分は、隣の制御窓９６に接続されておらず、したがって進出溝１００は周方向側に閉鎖されているポケットとして構成されている。

進出溝１００に対して平行方向間隔をおいて、端部つば７４の外周に長手方向溝１０２が形成されている。長手方向溝１０２の幅（周方向に見て）と長さ（軸線方向に見て）とは進出溝１００の幅及び長さより小さい。長手方向溝１０２は図３によれば、浮動位置制御エッジ９４の下方に位置する制御窓９６に開口している。記載の中立位置（０）において、長手方向溝１０２はリターンチャンバ６８に向かって開放している。図２によればリターンチャンバ６８はアングル孔として構成されている急速運動通路４６と、急速運動通路４６内に挿入されている逆止弁４８とを介して圧力補償弁出口チャンバ６０に接続されている。逆止弁は圧力補償弁出口チャンバ６０に向かって開放している。

図１〜３に記載の弁スライダ５２の中立位置（０）において、図１において図示の方向制御弁１６のポートＰ，Ａ，Ｂ，Ｐ′，Ｐ″，Ｔ，Ｔ１が遮断されている。したがって、図３の記載においてタンク制御エッジ８５を介してチャンバ５６，５８との間の圧力媒体接続は遮断されており、供給制御エッジ８６を介してチャンバ５８，６０の間の圧力媒体接続は遮断されており、測定絞り制御エッジ８８，９０を介してチャンバ６４，６２の間の圧力媒体接続は遮断されており、供給制御エッジ９２を介してチャンバ６６，６８の間の圧力媒体接続は遮断されており、進出溝１００を介してチャンバ７０，６８の間の圧力媒体接続は遮断されおり、消費器は記載の位置に固定されている。

図１に記載の個別圧力補償弁２８は、方向制御弁軸線９８に対して垂直に延在している圧力補償弁孔１０４内に挿入されている。圧力補償ピストン１０６は端面側において、つまり図２の記載では下方から上方に向かって圧力補償弁入口チャンバ６２内の圧力によって負荷されており、背面側においては荷重伝達通路４から検出される最大荷重圧によって負荷されている。最大荷重圧は圧力補償弁孔１０４の背面側の環状室１０８内に存在する。完全に開制御されている圧力補償弁横断面（圧力補償弁ピストン１０６が図面において上方に移動させられる）において、圧力補償弁入口チャンバ６２内の圧力は圧力補償弁ピストン１０６の内側孔１１０を介して環状室１０８、ひいては荷重伝達通路４内に伝達される。

図１に記載のセンタリングばねアッセンブリ２２は、図２ではばねケーシング１１２，１１４内に収容されている。ばねケーシング１１２，１１４内に弁スライダ５２の両方の端部区分が進入している。図２の左側のばねケーシング１１４内において、センタリングばね１１６が支持されている。センタリングばね１１６はばねブッシュ１１８を介して弁スライダ５２の隣り合っている端面において係合している。ばねブッシュ１１８のストロークは図２の右側に向かってケーシング固定式のストッパ１２０により制限されている。弁スライダ５２の図２において左側に向かうストロークは、ストローク制限部１２２により制限されている。

右側のばねケーシング１１２には同様にセンタリングばね１２４が支持されている。センタリングばね１２４はばねプレート１２６を介して弁スライダ５２の環状端面に係合している。弁スライダ５２は半径方向に下がっている端部区分１２８によってセンタリングばね１２４内に進入している。

センタリングばね１２４のほぼ延在方向において、ばねケーシング１１２内に押圧点ばね１３０が設けられている。押圧点ばね１３０はストッパリング１３４とストッパピン１３２の支持リング１３６との間においてストッパピン１３２に張設されている。２つのリング１３４，１３６は反対方向に向かってストッパピン１３２において支持されている。センタリングばね１２４は支持リング１３６において支持されている。押圧点ばね１３０のばねプレロードは、センタリングばね１２４のばねプレロードよりも大きい。記載の中立位置において、ストッパピン１３２はセンタリングばね１２４を介して、ストッパピン１３２のストッパリング１３４によって、ばねケーシング側のストッパ１３８に対してプレロードが付与される。ばねプレート１２６自体はケーシング側のストッパに支持される。記載の中立位置（０）において、図２の左側の、ストッパピン１３２の端面１４２が、弁スライダ５２の端部区分１２８の隣り合う端面に対して軸線方向に間隔をおいて配置されている。弁スライダの右側への運動時に、端部区分１２８はストッパピン１３２の端面１４２に突き当たり、次いでストッパピン１３２は押圧点ばねの短縮時に連行され、ばねケーシング１１２の端部ストッパ１４４に突き当たる。

図２に記載の方向制御弁部には、方向制御弁の制御のための圧力制御弁２４を見て取ることもできる。

前記方向制御弁部１の機能は図４に基づいて説明する。図４には図１に記載の位置（Ａ）、（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｈ）が記載されている。

図４ａには弁スライダ５２が圧力制御弁２６を介した適切な制御圧の調節により、（Ｈ）で記した弁スライダ５２のポジションへ左側に移動させられている。ポジション（Ｈ）において測定絞り制御エッジ９０を介して供給チャンバ６４と圧力補償弁入口チャンバ６２との間の圧力媒体接続が開制御される。開制御された横断面は配量絞り１８の流れ横断面を形成する。圧力媒体は次いで個別圧力補償弁２８と湾曲通路３２とを介して圧力補償弁出口チャンバ６６へと流れることができ、圧力補償弁出口チャンバ６６から浮動位置制御エッジ９４により開制御された横断面を介してリターンチャンバ６８内に進入する。リターンチャンバ６８から圧力媒体は消費器ポートＢに流れ、消費器ポートＢから消費器管路８を介してリフトシリンダ１４の環状室１２へ流れる。縮小するシリンダ室１０から押し出された圧力媒体は消費器管路６と、消費器ポートＡと、本実施の形態ではリターン通路として有利に作用するフィード通路３６とを介してフィードチャンバ５８内に進入する。フィードチャンバ５８はタンク制御エッジ８５を介してタンクチャンバ５６に接続されており、圧力媒体は流出通路４０と方向制御弁部１のタンクポートＴとを介してタンクへと流出する。つまり、弁スライダ５２のポジション（Ｈ）への変位時、リフトシリンダ１４は進入させられ、これに応じてドーザシールドが持ち上げられる。

ドーザシールドの降下のために図４ｂに記載の方向制御弁スライダ５２は、パイロット弁２４を介した適切な制御圧の調節により、図１〜３に記載において右側に移動させられ、次いで測定絞り制御エッジ８８を介して、供給チャンバ６４と圧力補償弁入口チャンバ６２との間の配量絞り１８の開口横断面を規定する。個別圧力補償弁２８から流出する圧力媒体は、湾曲通路３２を介して圧力補償弁出口チャンバ６０へと流れ、圧力補償弁出口チャンバ６０から供給制御エッジ８６を介して開制御される横断面を通じて供給チャンバ５８へ流れ、次いでフィード通路３６、消費器ポートＡ及び消費器管路６を介してシリンダ室１０へと流れる。環状室１２から押し出された圧力媒体は、消費器ポートＢと、リターン通路３８と、リターンチャンバ６８と、次いで進出溝１００によって開制御された横断面を介してタンクチャンバ７０へ流出し、タンクチャンバ７０からタンクへ流出する。進出溝１００によって規定された開口横断面に対して平行に、小さな長手方向溝１０２を介して同様に２つのチャンバ６８，７０の間の開口横断面が開放される。

したがって弁スライダのポジション（Ａ）において、リフトシリンダ１４はドーザシールドの降下のために進出する。

図４ｃに示すように、図１において（Ｅ）によって記された急速運動ポジションへの右側への弁スライダ５２のさらなる移動時、図４ｃにおいて左側に位置する進出溝１００の端部区分は、２つのチャンバ６８，７０との間の環状ウェブに重なり合う。その結果、進出溝１００を介する圧力媒体接続は遮断されている。比較的小さな残存横断面だけが長手方向溝１０２を介してなお残っている。長手方向溝１０２はさらにリターンチャンバ６８及びタンクチャンバ７０に向かっても開放されている。浮動位置制御エッジ９４はこのポジションにおいて同様に作用していない。したがって長手方向溝１０２を介して所定の量の圧力媒体がタンクに流出する。この部分流は実際の急速運動体積流から失われる。圧力媒体体積流の主な部分は、リターンチャンバ６８から急速運動通路４６を介し、次いで開放する逆止弁４８を介して圧力補償弁出口チャンバ６０内に流れ、圧力補償弁出口チャンバ６０から圧力媒体体積流に合流される。圧力媒体体積流は供給チャンバ６４から測定絞り制御エッジ８８によって開制御された測定絞り横断面を介して、個別圧力補償弁２８に流れ、個別圧力補償弁２８から湾曲通路３２を介して圧力補償弁出口チャンバ６０へ流れる。比較的大きな急速運動体積流は次いで供給制御エッジ８６によって開制御された横断面と、フィードチャンバ５８と、消費器ポートＡとを介してリフトシリンダ１４のシリンダ室１０へと案内される。

全周縁での流れ横断面に対して縮小された流れ横断面を備えた制御窓を持った制御エッジ８６の形成により、環状室１２において所定の圧力を形成することができるということが達成され、その結果、荷重は制御することなく減じられず、荷重の速度はポンプによって促進される圧力媒体量により規定されている。制御エッジ８６を介して圧力は、環状室１２における高い圧力からシリンダ室１０における低い圧力へと減じられる。

急速運動時に使用できない、長手方向溝１０２を介して流出する圧力媒体量は、リフトシリンダ１４のシリンダ室１２における圧力に基づく。

さらに図４ｃに記載されているように、ポジション（Ｅ）において方向制御弁ピストンの端部区分１２８はストッパピン１３２の端面１４２に突き当たる。弁スライダ５２の変位はまずセンタリングばね１２４の力に抗してのみ行われる。押圧点ばね１３０はまだ短縮されていない。その理由は、押圧点ばね１３０は、ポジション（Ｅ）において、ばね１２４によって負荷される力よりも、大きな力にまでプレロードが付与されているからである。

浮動位置（Ｆ）への弁スライダ５２のさらなる変位は、押圧点ばね１３０の力に抗してのみ可能である。浮動位置（Ｆ）は図４ｄに記載されている。このポジションにおいて供給チャンバ６４と圧力補償弁入口チャンバ６２との間の接続が、図４ｄの右側の、供給つば７８の端部区分により遮断されている。しかし供給チャンバ６４は測定絞り制御エッジ９０を介して、絞られて圧力補償弁出口チャンバ６６に接続されている。圧力補償弁出口チャンバ６６自体はリターンチャンバ６８に向かって開放されている。リターンチャンバ６８は浮動位置制御エッジ９４を介してタンクチャンバ７０に接続されているので、圧力媒体は供給チャンバ６４からタンクに向かって流出することができる。適切に消費器ポートＢもリターンチャンバ６８と、浮動位置制御エッジ９４と、タンクチャンバ７０とを介してタンクに接続されている。他方の消費器ポートＡはフィードチャンバ５８と、つば７２，７６の間の環状溝を介して開制御されたフィードチャンバ５８との接続とを介して、タンクチャンバ５６向かって同様にタンクに接続されている。その結果、フロートポジションにおけるドーザシールドは地面における起伏のある場所に追従できるか、又はドーザシールドの自重に基づき起伏のある場所をならすことができる。上述のように、浮動位置（Ｆ）は押圧点ばね１３０のプレロードの克服によってのみ達成することができ、浮動位置（Ｆ）が達成された時、オペレータは明確なフィードバックを受ける。押圧点ばね１３０の短縮時、ストッパピン１３２は弁スライダ５２の端部区分１２８によって連行され、図４ｃの右側の、ストッパピン１３２の端部区分が端部ストッパ１４４に突き当たる。右側へのさらなる変位は可能ではない。

上記実施の形態においては、弁スライダ５２は５つの位置に変位可能であり、リフトシリンダの、進出、進入、リフトシリンダの急速運動、リフトシリンダの浮動位置及び中立位置への変位、というリフトシリンダの機能が可能になる。

連続的に変位可能な方向制御弁を備えた弁アッセンブリが開示されている。方向制御弁の弁スライダは、消費器を２つの方向に制御するか、急速運動において動かすか、浮動位置において運転するか、又は消費器に対する圧力媒体接続を遮断する（中立位置）ために、５つの位置の方向に変位可能である。

Claims (14)

1. 液圧式の消費器（１４）を制御するための弁アッセンブリであって、方向制御弁（１６）を有しており、該方向制御弁（１６）は弁孔内において案内されている弁スライダ（５２）を有し、該弁スライダ（５２）は、２つの消費器ポート（Ａ，Ｂ）と供給ポート（Ｐ）又は流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との圧力媒体接続のために中立位置（０）から変位可能であり、該中立位置（０）へと弁スライダ（５２）はセンタリングばねアッセンブリ（２２）によってプレロードが付与されており、弁スライダ（５２）は少なくとも３つの他の位置（Ｈ，Ａ，Ｆ）に向かって変位可能であり、所定の変位時に、即ち、
   ａ）一方向において第１の位置（Ｈ）への変位時に、一方の消費器ポート（Ｂ）と供給ポート（Ｐ）との間、及び他方の消費器ポート（Ａ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の圧力媒体流路が開制御可能であり、
   ｂ）他方向において第２の位置（Ａ）への変位時にまず適切に、他方の消費器ポート（Ａ）と供給ポート（Ｐ）との間、及び一方の消費器ポート（Ｂ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の圧力媒体流路が開制御可能であり、
   ｃ）浮動位置（Ｆ）への変位時に、２つの消費器ポート（Ａ，Ｂ）は流出ポート（Ｔ，Ｔ１）に接続されている、液圧式の消費器を制御するための弁アッセンブリにおいて、
   弁スライダ（５２）は前記他方向への変位時に急速運動位置（Ｅ）に移動可能であり、該急速運動位置（Ｅ）において、一方の消費器ポート（Ｂ）を介して消費器（１４）から流出する圧力媒体体積流が、供給ポート（Ｐ）から他方の消費器ポート（Ａ）へ流れる圧力媒体体積流に合流されていることを特徴とする、液圧式の消費器を制御するための弁アッセンブリ。
2. 急速運動位置（Ｅ）は第２の位置（Ａ）と浮動位置（Ｆ）との間に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の弁アッセンブリ。
3. 急速運動位置（Ｅ）において、一方の消費器ポート（Ｂ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の圧力媒体流路の残存横断面が開制御されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の弁アッセンブリ。
4. 弁スライダ（５２）は制御エッジ（９４）を持って構成されており、前記他方向への変位時に、制御エッジ（９４）を介して一方の消費器ポート（Ｂ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の前記圧力媒体流路の開口横断面が開制御可能であり、制御エッジ（９４）に対して間隔をおいて前記弁スライダに進出溝（１００）が形成されており、第２の位置（Ａ）への弁スライダ（５２）の変位時に、進出溝（１００）を介して一方の消費器（Ｂ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の前記開口横断面が開制御可能であり、急速運動（Ｅ）へのさらなる変位時に、進出溝（１００）を介して前記開口横断面は再び閉制御可能であり、次いで前記さらなる変位時に、一方の消費器ポート（Ｂ）と流出ポート（Ｔ，Ｔ１）との間の前記圧力媒体流路の前記開口横断面は、最初に述べた制御エッジ（９４）により開制御可能あることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の弁アッセンブリ。
5. 弁スライダ（１）の第１の位置（Ｈ）への変位時に、制御エッジ（９４）を介して、供給ポート（Ｐ）と一方の消費器ポート（Ｂ）との間の開口横断面が開制御可能であることを特徴とする、請求項４記載の制御アッセンブリ。
6. 進出溝（１００）は、弁スライダ外周面において周方向側に閉鎖されたポケットであることを特徴とする、請求項４又は５記載の弁アッセンブリ。
7. 進出溝（１００）に対して平行に、前記残存横断面を規定する長手方向溝（１０２）が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の弁アッセンブリ及び請求項４から６までのいずれか一項記載の弁アッセンブリ。
8. 長手方向溝（１０２）は制御エッジ（９４）の制御窓（９６）に開口していることを特徴とする、請求項６記載の弁アセンブリ。
9. 長手方向溝（１０２）の有効な流れ横断面は、進出溝（１００）の有効な流れ横断面よりも小さく設計されていることを特徴とする、請求項７又は８記載の弁アッセンブリ。
10. センタリングばねアッセンブリ（２２）は各変位方向に有効な２つのセンタリングばね（１１６，１２４）を有しており、前記他方向に対して有効なセンタリングばね（１２４）に、押圧点ばね（１３０）が配設されており、該押圧点ばね（１３０）は浮動位置（Ｆ）への弁スライダ（５２）の変位時に作用することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載の弁アッセンブリ。
11. センタリングばね（１２４）は押圧点ばね（１３０）に支持されており、該押圧点ばね（１３０）はセンタリングばね（１２４）よりも大きなプリロードによって負荷されていることを特徴とする、請求項９記載の弁アッセンブリ。
12. 押圧点ばね（１３０）はストッパピン（１３２）において緊締されており、該ストッパピン（１３２）は軸線方向に移動可能に支承されており、前記弁スライダは浮動位置（Ｆ）への変位時に間接的又は直接的にストッパピン（１３２）に突き当たることを特徴とする、請求項１１記載の弁アッセンブリ。
13. 急速運動通路（４６）が設けられており、該急速運動通路（４６）を介して弁スライダ（５２）の急速運動通路（Ｅ）への変位時に、方向制御弁（１６）を迂回して、一方の消費器ポート（Ｂ）に接続されているリターン通路（３８）が、供給側の供給通路（３２）に接続されており、急速運動通路（４６）に、リターン通路（３８）に向かって遮断している逆止弁（４８）が設けられていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項記載の弁アッセンブリ。
14. 方向制御弁（１６）は方向部分（２０）と、配量絞り（１８）により形成された速度部分とを有しており、配量絞り（１８）の下流側において個別圧力補償弁（２８）が接続されており、該個別圧力補償弁（２８）は、圧力補償弁の開口横断面を縮小するためには、全消費器の最大荷重に相当する制御圧によって負荷されており、前記開口横断面を拡大するためには、配量絞り（１８）の下流側の圧力によって負荷されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一項記載の弁アッセンブリ。

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