特開 2023-7480 バルブハウジング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023007480

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】バルブハウジング

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/04 20060101AFI20230111BHJP

   F16K 27/02 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

F16K17/04 C

F16K27/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022102180

(22)【出願日】2022-06-24

(31)【優先権主張番号】2021204501

(32)【優先日】2021-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(71)【出願人】

【識別番号】522255203

【氏名又は名称】サントリックス マイニング コンポーネンツ プロプライエタリー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＴＲＩＸ ＭＩＮＩＮＧ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】ＰＯ Ｂｏｘ ３４６， Ｍａｒｉａｎ， Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ ４７５３， Ａｕｓｔｒａｌｉａ

(71)【出願人】

【識別番号】522255214

【氏名又は名称】サントリックス ディーゼル プロプライエタリー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＴＲＩＸ ＤＩＥＳＥＬ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】ＰＯ Ｂｏｘ ３４６， Ｍａｒｉａｎ， Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ ４７５３， Ａｕｓｔｒａｌｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100111187

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 秀忠

(74)【代理人】

【識別番号】100175617

【弁理士】

【氏名又は名称】三崎 正輝

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ ネビル ポール タウンリー

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス ルーク サント

【テーマコード（参考）】

3H051

3H059

【Ｆターム（参考）】

3H051AA01

3H051BB10

3H051CC11

3H051DD01

3H051FF07

3H059AA03

3H059BB27

3H059BB31

3H059CC15

3H059CD03

3H059CE01

3H059EE01

3H059FF03

3H059FF14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】安全に圧力を調整できる圧力リリーフバルブを提供する。
【解決手段】バルブハウジング１００は、圧力リリーフバルブが部分的に収容可能である受容空間１２１を備えたチャネルを含む本体１２０を有する。本体１２０は、パイロットポンプからの流体をチャネルに伝達することができる入口ポート１２２と、チャネルからの流体の量を圧力で少なくとも１つの出力デバイスに伝達することができる出口ポート１２３と、を有する。圧力リリーフバルブは、圧力リリーフバルブがチャネルの受容空間１２１に部分的に収容されている場合、本体１２０の外部に位置する、調整部分を有し、調整部分は、圧力で出口ポート１２３から伝達される流体の量を制御するように調整可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブハウジングであって、
圧力リリーフバルブが部分的に収容可能な受容空間を備えたチャネルを含む本体であって、前記本体が、
パイロットポンプからの流体を前記チャネルに伝達することができる入口ポートと、
前記チャネルからの流体の量を圧力で少なくとも１つの出力デバイスに伝達することができる出口ポートと、をさらに含む、本体を含み、
前記圧力リリーフバルブが、前記圧力リリーフバルブが前記チャネルの前記受容空間に部分的に収容されている場合、前記本体の外部に位置する、調整部分を有し、前記調整部分が、圧力で前記出口ポートから伝達される前記流体の量を制御するように調整可能である、バルブハウジング。

【請求項2】

前記本体が、前記出口ポートを介して前記少なくとも１つの出力デバイスに伝達されない、前記チャネルからの残りの流体を油圧作動油タンクに提供するための戻りポートを含む、請求項１に記載のバルブハウジング。

【請求項3】

前記本体が、前記受容空間から流体を排出するための排出チャネルをさらに含む、請求項１または２に記載のバルブハウジング。

【請求項4】

前記排出チャネルが、前記受容空間から対角線上にまたがる、請求項３に記載のバルブハウジング。

【請求項5】

前記チャネルが、第１のチャネル部分および第２のチャネル部分を含み、前記入口ポートからつながる前記第１のチャネル部分が、前記出口ポートにつながる前記第２のチャネル部分を横切る、請求項１～４のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項6】

前記本体が、戻りポートを含む場合、前記チャネルが、前記戻りポートから前記第２のチャネル部分を横切る前記出口ポートにつながる第３のチャネル部分を含む、請求項５に記載のバルブハウジング。

【請求項7】

前記第１のチャネル部分および前記第３のチャネル部分が、互いに平行であることと、
前記第１のチャネルおよび前記第３のチャネルが、前記第１のチャネル部分および前記第３のチャネル部分のうち、前記第１のチャネル部分が前記出口ポートに近くなるように、互いにオフセットされていることと、のうちの少なくとも１つである、請求項６に記載のバルブハウジング。

【請求項8】

前記圧力リリーフバルブをさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項9】

前記圧力リリーフバルブが、パイロット圧力リリーフバルブである、請求項１～８のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項10】

前記圧力リリーフバルブが、前記圧力リリーフバルブが前記受容空間に部分的に収容されている場合、前記本体の外部に位置する調整部分を含み、前記調整部分が、圧力で前記出口ポートから伝達される前記流体の量を制御するように調整可能である、請求項１～９のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項11】

前記バルブハウジングが、マイニング掘削機用に構成または適合され、前記圧力リリーフバルブが、前記本体の前記受容空間に部分的に収容されている場合、前記マイニング掘削機の１つ以上の油圧コンポーネントに対して流体の量を制御するように調整可能である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項12】

前記本体が、鉄、鋼、アルミニウム、シリコーンおよび／もしくはマグネシウム粒子を含む合金、Ｔ６１０１アルミニウム合金、他のアルミニウム合金、他の金属、または高張力材料で作製されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【請求項13】

前記本体が、少なくとも約４５００ｐｓｉまたは少なくとも約４２００ｐｓｉに耐える引張強度を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のバルブハウジング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブハウジングに関する。本発明の好ましい実施形態は、マイニング掘削機用のバルブハウジングに関する。

【背景技術】

【0002】

既存のマイニング掘削機では、そのバルブアセンブリから掘削機のコンポーネントに供給される油圧作動油の圧力を調整するために、ユーザは典型的には、バルブアセンブリでシム（ｓｈｉｍ）またはその他の不定のアイテムを使用する必要がある。このような操作では、ユーザが元のリリースバルブアセンブリからエンドキャップを取り外してシムを追加または除去する必要があり、これにより、ユーザは高温のオイルによる火傷のリスクにさらされ、および／またはオイル流出による環境損傷を引き起こす。さらに、バルブアセンブリにシムまたは他の異物を使用すると、パイロット回路が過圧になり、ポンプおよび関連コンポーネントの寿命に影響を与える傾向がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の好ましい実施形態の目的は、上記で特定された問題の１つ以上に対処すること、および／または少なくとも公衆に有用な選択を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様は、バルブハウジングであって、圧力リリーフバルブが部分的に収容可能である受容空間を有するチャネルを含む本体であって、本体が、パイロットポンプからの流体をチャネルに伝達させることができる入口ポートと、チャネルからの流体の量を圧力で少なくとも１つの出力デバイスに伝達させることができる出口ポートと、を含む、本体と、を備え、圧力リリーフバルブが、圧力リリーフバルブがチャネルの受容空間に部分的に収容されている場合、本体の外部に位置する、調整部分を有し、調整部分が、圧力で出口ポートから伝達される流体の量を制御するように調整可能である、バルブハウジングを提供する。

【0005】

流体は、油圧作動油であり得る。例えば、流体はオイルである。

【0006】

本体は、出口ポートを介して少なくとも１つの出力デバイスに伝達されない、チャネルからの残りの流体を油圧作動油タンクに提供するための戻りポートを含み得る。

【0007】

本体は、受容空間から流体を排出するための排出チャネルをさらに含み得る。好ましくは、排出チャネルは、流体を受容空間から戻りポートに排出する。排出チャネルは、好ましくは、受容空間から戻りポートまで対角線上にまたがる。

【0008】

好ましくは、チャネルは、第１のチャネル部分および第２のチャネル部分を含み、入口ポートからつながる第１のチャネル部分は、出口ポートにつながる第２のチャネル部分を横切る。第１のチャネル部分は、第２のチャネル部分に対して実質的に垂直であり得る。好ましくは、チャネルは、戻りポートから、第２のチャネル部分を横切る出口ポートにつながる第３のチャネル部分を含む。第３のチャネル部分は、第２のチャネル部分に対して実質的に垂直であり得る。第１のチャネル部分および第３のチャネル部分は、好ましくは、互いに平行である。第１のチャネルおよび第３のチャネルは、第１のチャネル部分および第３のチャネル部分のうち、第１のチャネル部分が出口ポートに近くなるように、互いにオフセットされている。受容空間は、好ましくは、出口ポートにつながる第２のチャネル部分と位置合わせされている。

【0009】

本体は、好ましくは、上壁部分、下壁部分、および上壁部分と下壁部分との間に延びる側壁部分、を有する。入口ポートは、好ましくは、上壁部分に設けられている。出口ポートは、好ましくは、側壁部分に設けられている。戻りポートは、下壁部分に設けられている。好ましい例の本体は、ブロックである。

【0010】

本体はさらに、本体の受容空間に圧力リリーフバルブを設けることができるパイロットポートを含む。パイロット部分は、好ましくは、本体の別の側壁部分に設けられる。

【0011】

バルブハウジングは、好ましくは、圧力リリーフバルブをさらに含む。圧力リリーフバルブは、パイロット圧力リリーフバルブであり得る。圧力リリーフバルブは、好ましくは、圧力リリーフバルブが受容空間に部分的に収容されている場合、本体の外部に位置する調整部分を含み、調整部分は、圧力で出口ポートから伝達される流体の量を制御するように調整可能である。

【0012】

バルブハウジングは、好ましくは、マイニング掘削機用に構成または適合されている。マイニング掘削機は、日立マイニング掘削機モデルＥＸ１９００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ２５００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ２６００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ３６００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ５５００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ５６００、または日立マイニング掘削機モデルＥＸ８０００のうちのいずれか１つなどの日立マイニング掘削機を含み得る。圧力リリーフバルブは、本体の受容空間に部分的に収容されている場合、好ましくは、マイニング掘削機の１つ以上の油圧コンポーネントに対する流体の量を制御するように調整可能である。

【0013】

本体は、鉄、鋼、アルミニウム、合金、またはその他の金属で作製され得る。好ましくは、合金は、シリコーンおよび／またはマグネシウム粒子を含むアルミニウム合金である。好ましくは、本体は、Ｔ６１０１アルミニウム合金から作製されている。本体は、好ましくは、約少なくとも約４５００ｐｓｉ、好ましくは少なくとも約４２００ｐｓｉに耐える引張強度を有する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

ここで、本発明の実施形態を、非限定的な例として、以下の添付の図面を参照して説明する。

【図1】本発明の一実施形態によるバルブハウジングの斜視図を示す。

【図2】図１に示すバルブハウジングの内部側面図を示す。

【図3】本発明の実施形態によるパイロットバルブを備えたバルブハウジングを示す。

【図4】図１に示すバルブハウジングを使用した概略フロー回路図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１および２は、本発明の実施形態によるバルブハウジング１００を示している。好ましい実施形態では、バルブハウジング１００は、マイニング掘削機用である。マイニング掘削機は、日立マイニング掘削機モデルＥＸ１９００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ２５００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ２６００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ３６００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ５５００、日立マイニング掘削機モデルＥＸ５６００、または日立マイニング掘削機モデルＥＸ８０００のうちのいずれか１つなどの日立マイニング掘削機を含み得る。バルブハウジング１００は、マイニング掘削機のフィルタアセンブリまたはポートブロック（ホースを介してフィルタアセンブリ／ハウジングに接続されている）に確実に取り付けられている。フィルタアセンブリのパイロットポンプからのフィルタリングされたオイル（または油圧作動油）は、マイニング掘削機の１つ以上の出力デバイスに分配するためにバルブハウジング１００に供給される。１つ以上の出力デバイスは、マイニング掘削機の油圧コンポーネント、すなわち、任意のパイロット操作されるコンポーネントまたはバルブを含み得る。

【0016】

バルブハウジング１００は、圧力リリーフバルブを部分的に収容するための内部受容空間１２１を備えたチャネルを有する本体１２０を含む。圧力リリーフバルブは、圧力リリーフバルブの一部が本体１２０内に位置し、圧力リリーフバルブの別の部分（特に調整機能を備えた部分）が本体１２０の外側に位置するという点で、受容空間１２１内に部分的に収容可能である。本体１２０は、パイロットポンプからのオイルをチャネルに伝達することができる入口ポート１２２と、チャネルからの量のオイルを圧力で少なくとも１つの出力デバイスに伝達することができる出口ポート１２３と、出口ポートを介して少なくとも１つの出力デバイスに伝達されない、チャネルからの残りのオイルを油圧作動油タンクに戻すための戻りポート１２４と、を有する。本体は、受容空間１２１内に収容するための圧力リリーフバルブを受容するためのパイロットポート（またはバルブポート）１２５をさらに含む。

【0017】

受容空間１２１の長さは、約６６．５ｍｍである。他の実施形態では、受容空間の長さは、少なくとも約７０ｍｍ、少なくとも約６０ｍｍ、少なくとも約５０ｍｍ、または少なくとも約４０ｍｍを有し得、受容空間１２１は、そこに収容された圧力リリーフバルブの部分を補完的に受容するように形作られている。

【0018】

チャネルは、入口ポート１２２からの第１のチャネル部分、出口ポート１２３につながる第２のチャネル部分と、出口ポート１２４につながる第３のチャネル部分と、を含む。第１および第３のチャネル部分はそれぞれ、第２のチャネル部分に実質的に垂直である。第１および第３のチャネル部分は、互いに平行であり、互いにオフセットされている。第１および第３のチャネル部分のうち、第１のチャネル部分は、出口ポートに近い。受容空間１２１は、出口ポート１２４につながる第２のチャネル部分と整列し、そこに通じる。

【0019】

本体は、受容空間から戻りポートにオイルを排出するための排出チャネル１２６をさらに含む。排出チャネル１２７は、受容空間１２１から戻りポート１２４まで、本体内で対角線上にまたがっている。特に、排出チャネルは、受容空間１２１から、戻りポート１２４につながる第３のチャネル部分まで対角線上にまたがっている。

【0020】

前述の各ポートは、対応するコンポーネントが確実に係合可能な本体１２０へのアパーチャ（または開口）である。対応するコンポーネントは、それぞれのポートに係合して、オイルがアセンブリから漏れるのを防ぐために、それらの間に実質的に密閉された接続を提供する。「対応するコンポーネント」は、フィルタハウジングの口部分または入口ポート１２２用のポート付きブロック、出口および戻りポート１２３、１２４用の管または配管部分、およびパイロットポート１２５用の圧力リリーフバルブである。それぞれの各ポートにつながるチャネル部分を画定する本体１２０の内壁部分は、対応するコンポーネントがそれぞれのポートとねじ山で係合可能であり、それらの間の確実な接続を提供するようなねじ山部分を有する。本体１２０は、本体１２０をフィルタハウジングまたはポート付きブロックに固定し、フィルタハウジングまたはポート付きブロックに対する本体１２０の移動を防止するための留め具（例えばボルト）を受容するための貫通穴１２７をそれぞれ有する。貫通穴１２７は、入口ポート１２２から離れて配置され、かつ入口ポート１２２からつながるチャネル部分と平行である、一対の貫通穴を含む。入口ポート１２２は、一対の貫通穴１２７の間にある。

【0021】

本体１２０をフィルタハウジングまたはフィルタアセンブリのポート付きブロックに確実に取り付けるために、本体１２０の入口ポート１２２は、フィルタハウジングまたはポート付きブロックの口に位置合わせされ、それに係合されており、本体の各貫通穴を通過する留め具が、フィルタハウジングまたはポート付きブロックの対応する受容部分に固定されている。その後、管または配管部分は、それぞれの出口および戻りポート１２３、１２４に確実に接続することができる。圧力リリーブバルブは、パイロットポート１２５にねじ込まれ、それが受容空間１２１に受容されるようにしている。

【0022】

圧力リリーフバルブは、チャネルの受容空間１２１に受容されると、圧力で出口ポート１２３から伝達されるオイルの量を制御するように調整可能である。好ましい実施形態における圧力リリーフバルブは、パイロットリリーフバルブである。圧力リリーフバルブは、調整部分を有し、これは、圧力リリーフバルブが本体１２０によって収容されている場合、本体１２０の外部からアクセス可能である。すなわち、調整部分は、本体１２０の外部に位置する。圧力リリーフバルブの調整部分は、出力デバイスに分配するために本体１２０の出力ポート１２３を出るオイルの圧力を制御するために、ユーザによって調整可能である。前述の掘削機の場合、調整部分は、約６４０ｐｓｉ、または高アイドルの場合は４．４ＭＰａ、および低アイドルの場合は３．５ＭＰａの圧力で油圧作動油を出力するように調整される。

【0023】

本発明の好ましい実施形態による圧力リリーフバルブは、ＲＥＸＲＯＴＨによって提供される圧力リリーフバルブであり得る。例えば、圧力リリーフバルブは、ＲＥＸＲＯＴＨ圧力リリーフバルブ、パイロット制御ＤＢ．ＫまたはＤＢ２０Ｋであり得る。これらの圧力リリーフバルブの技術データの概要を以下に示す。

【表1】

【0024】

本体１２０は、上壁部分、下壁部分、および上壁部分と下壁部分との間に延びる側壁部分、を有するブロックの形態である。ブロックは、それらの壁部分によって画定される実質的に立方体または直方体の形状を有する。入口ポート１２２は、上壁部分に設けられている。出口ポート１２３は、側壁部分に設けられている。戻りポート１２４は、下壁部分に設けられている。パイロットポート１２５は、本体の別の側壁部分に設けられている。特に、出口ポート１２３は、本体１２０の第１の側壁部分に設けられている一方で、パイロットポートは、第１の側壁部分とは反対側の第２の側壁部分に設けられている。貫通穴１２７は、上壁部分と下壁部分との間で本体を貫通して延びている。

【0025】

本体は、少なくとも約４２００ｐｓｉ（約２９０バール）に耐える引張強度を有する。本体１２０に使用される材料はまた、約５０℃を超える温度を含む、高いオイル（または油圧作動油）温度に耐えることができる。本体は、シリコーンおよび／またはマグネシウム粒子を含むアルミニウム合金などの高張力材料で作製されている。好ましい実施形態では、本体は、Ｔ６１０１アルミニウム合金から作製されている。他の実施形態では、本体は、鉄、鋼、アルミニウム、別のアルミニウム合金もしくは他の合金、他の金属または他の高張力材料から作製されている。例えば、本体は、ダクタイル鋳鉄または軟鋼で作製され得る。

【0026】

本発明の好ましい実施形態によるバルブハウジングは、パイロットポンプから１つ以上の出力デバイスに供給されるオイル（または油圧作動油）の圧力の安全な調整を提供する。特に、本発明の好ましい実施形態では、ユーザは、供給されたオイルの圧力を調整するために、フィルタハウジングまたはポート付きブロックからコンポーネントを取り外す必要はなく、そうでなければ、ユーザを高温オイルまたはオイル流出による環境損傷を引き起こす。本発明のこれらの好ましい実施形態によれば、バルブハウジングは、フィルタハウジングまたはポート付きブロックに安全かつ確実に取り付けられ、圧力調整特徴は、ユーザが、パイロットポンプからの供給されるオイル（または油圧作動油）の圧力を安全に調整できるように、バルブハウジングの外部に位置する。

【0027】

図３は、バルブハウジングに接続された圧力リリーフバルブ２４０を備えた本発明の実施形態によるバルブハウジング２００を示している。特に明記しない限り、バルブハウジング２００の特徴は、図１および２を参照して上記で説明したバルブハウジング１００の特徴と同様である。

【0028】

バルブハウジング２００は、入口ポート２２２、出口ポート、戻りポート、およびパイロットポート（またはバルブポート）２２５を有するブロック本体２２０である。バルブハウジングは、バルブハウジングをフィルタハウジングまたはポート付きブロックに固定するための一対の貫通穴２２７をさらに含む。圧力リリーフバルブ２４０は、パイロットポート２２５と係合可能であり、入口ポート２２２を介して出口ポートに供給されるオイルの量および圧力を制御する。圧力リリーフバルブ２４０は、出口ポートに供給されるオイルの量および圧力を制御するように調整可能なバルブハウジングの受容空間の内側に位置する本体部分を有する。圧力リリーフバルブ２４０は、本体１２０の外側からアクセス可能な調整部分２４２を有する。調整部分２４２は、出力デバイスに分配するために本体２２０の出力ポートを出るオイルの量および圧力を制御するために、ユーザによって調整可能である。

【0029】

図４は、本発明の実施形態によるバルブハウジング４００を使用する概略フロー回路図３００を示している。特に明記しない限り、バルブハウジング４００の特徴は、図１および２を参照して上記で説明したバルブハウジング１００の特徴と同様である。

【0030】

バルブハウジング４００は、パイロットポンプＰ_ｉｎからフィルタリングされたオイル（または油圧作動油）を受容する入口ポート４２２と、圧力でフィルタリングされたオイルの量を出力デバイスＰ_ｏｕｔに供給するための出口ポート４２３と、バルブハウジング（出口ポート４２３に供給されていない）内の残りの量のオイルを油圧作動油タンクＴに戻すための戻りポート４２４と、圧力リリーフバルブ４４０を受容するためのパイロットポート（またはバルブポート）と、を有する。圧力リリーフバルブ４４０は、パイロットポートと係合可能であり、入口ポート４２２から出口ポート４２３に供給されるオイルの量および圧力を制御する。圧力リリーフバルブ４４０は、出力デバイスＰ_ｏｕｔに分配するためにバルブハウジングの出力ポート４２３を出るオイルの量および圧力を制御するためにユーザによって調整可能な調整部分を有する。バルブハウジング４００は、圧力リリーフバルブが位置する受容空間から戻りポート４２４にオイルを排出するための排出チャネル４２６をさらに含む。

【0031】

上記の本発明の様々な実施形態は、限定としてではなく、単なる例として提示されている。関連技術の当業者には、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その中で形態および詳細の様々な変更を行うことができることが明らかであろう。本発明は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】