(57)【要約】空気圧アクチュエータを制御するためのポペット弁アセンブリは、中心穴を有する筐体を含んでもよい。第１のモジュールは、中心穴内部に配置されてもよく、第１のモジュールは第１および第２のポペット弁を有してもよい。また第２のモジュールも中心穴内部に配置されてもよく、第２のモジュールは第３および第４のポペット弁を有してもよい。加圧流体の供給部は、制御弁からの加圧流体がポペット弁を開閉するように、複数の制御弁と流体連通してもよい。また加圧流体の供給は、ポペット弁の開閉が空気圧アクチュエータの位置を制御するように、第１のモジュールおよび第２のモジュールと流体連通してもよい。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心穴を有する弁筐体と、
前記中心穴内部に配置された第１のモジュールであって、前記第１のモジュールは第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁を備え、前記第１および第２の通常閉じているポペット弁のそれぞれは、開位置および閉位置を有する、第１のモジュールと、
前記第１のモジュール内に形成された中心ポートであって、前記第１のモジュールの前記中心ポートは、空気圧シリンダの第１の容積に結合されるように適合される、中心ポートと、
前記第１のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記中心ポートが前記排気ポートと流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成された排気ポートと、
第２のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記中心ポートが前記供給ポートと流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成された供給ポートと、を備え、
前記第２のポペット弁が前記開位置にあるとき、加圧流体が前記空気圧シリンダの前記第１の容積に提供されるように、前記供給ポートは、加圧流体の供給部と流体連通するように構成され、
前記第１のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記排気ポートは、加圧流体を前記空気圧シリンダの前記第１の容積から放出するように構成される、ポペット弁アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の通常閉じているポペット弁は第１の容積を含み、前記第２の通常閉じているポペット弁は第２の容積を含む、請求項１に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項３】
第１のポペットポートは前記第１のモジュール内に形成され、前記第１のポペットポートは、前記第１の容積と流体連通し、加圧流体に対する流入口および流出口の両方であるように適合され、
第２のポペットポートは前記第１のモジュール内に形成され、前記第２のポペットポートは、前記第２の容積と流体連通し、加圧流体に対する流入口および流出口の両方であるように適合される、請求項１または２のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項４】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉係合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、前記第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第２の中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉係合するよう前記第２の弁プラグを付勢する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項５】
前記中心穴内部の前記第１のモジュールに隣接して配置された第２のモジュールであって、前記第２のモジュールは、第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁を備える、第２のモジュールと、
前記第２のモジュール内に形成された中心ポートであって、前記第２のモジュールの前記中心ポートは、前記空気圧シリンダ内部の第２の容積に結合されるように適合される、中心ポートと、
前記第３のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２のモジュールの前記中心ポートが、前記第２のモジュールの排気ポートと流体連通するように、前記第２のモジュール内に形成された排気ポートと、
前記第４のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２のモジュールの前記中心ポートが、前記第２のモジュールの供給ポートと流体連通するように、前記第２のモジュール内に形成された供給ポートと、をさらに備え、
前記第４のポペット弁が開いているとき、加圧流体が前記空気圧シリンダ内部の第２の容積に提供されるように、前記第２のモジュールの前記供給ポートは、加圧流体の供給部と流体連通するように構成され、
前記第３のポペット弁が開いているとき、前記第２のモジュールの前記排気ポートは、前記空気圧シリンダ内部の前記第２の容積からの加圧流体を放出するように構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項６】
第３のポペットポートは前記第２のモジュール内に形成され、前記第３のポペットポートは、前記第３の容積と流体連通し、加圧流体に対する流入口および流出口の両方であるように適合され、
第４のポペットポートは前記第２のモジュール内に形成され、前記第４のポペットポートは、前記第４の容積と流体連通し、加圧流体に対する流入口および流出口の両方であるように適合される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項７】
前記第３の通常閉じているポペット弁は第３の容積を備え、前記第４の通常閉じているポペット弁は第４の容積を備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項８】
前記第１のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第３のダイヤフラムであって、前記第３のダイヤフラムは、前記第３の容積を少なくとも部分的に画定する、第３のダイヤフラムと、
前記第３のダイヤフラムに結合された第３の弁プラグと、
前記第２のモジュールの前記中心通路と流体連通する、第２の中心開口部に形成された第３の弁座と、を備え、
前記第３の容積内部に配置された第３のばねは、前記第３のポペット弁が通常閉じているように、前記第３の弁座と密閉結合されるよう前記第３の弁プラグを付勢し、
前記第４のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第４のダイヤフラムであって、前記第４のダイヤフラムは、前記第４の容積を少なくとも部分的に画定する、第４のダイヤフラムと、
前記第４のダイヤフラムに結合された第４の弁プラグと、
前記第２のモジュールの前記中心通路と流体連通する、第２の中心開口部に形成された第４の弁座と、を備え、
前記第４の容積内部に配置された第４のばねは、前記第４のポペット弁が通常閉じているように、前記第４の弁座と密閉結合されるよう前記第４の弁プラグを付勢する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項９】
前記第１のポペット弁は、前記第１の容積の中に導入された加圧流体の供給部により、前記閉位置に維持されるように構成され、前記第２のポペット弁は、前記第２の容積の中に導入された加圧流体の供給部により、前記閉位置に維持されるように構成される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項１０】
前記筐体の前記中心穴は円筒状である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１のモジュールは円筒状であり、前記円筒状中心穴の中に受領されるようにサイズ化される、前記請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１のモジュールおよび第２のモジュールは、両方とも円筒状であり、前記中心穴の中に受領されるようにサイズ化される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のポペット弁アセンブリ。
【請求項１３】
空気圧アクチュエータを制御するためのシステムであって、
加圧流体の供給部と、
弁筐体内部に配置された第１のモジュールであって、前記第１のモジュールは、
第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁であって、前記第１および第２のポペット弁のそれぞれは、開位置および閉位置を有する、第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁と、
前記空気圧アクチュエータの第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュール内に形成された中心ポートと、
前記第１のモジュール内に形成された排気ポートであって、前記排気ポートは、前記第１のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記中心ポート、および前記中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、大気と流体連通し、前記第１のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記中心ポート、および前記中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、大気と流体連通しないように、大気と流体連通する、排気ポートと、
前記第１のモジュール内に形成された供給ポートであって、前記供給ポートは、第２のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記中心ポート、および前記中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通し、第２のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記中心ポート、および前記中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通しないように、加圧流体の前記供給部と流体連通する、供給ポートと、を備える、第１のモジュールと、
供給ポート、ワークポート、および排気ポートを有する第１の制御弁であって、前記第１の制御弁の前記供給ポートは、加圧流体の前記供給部と流体連通し、前記第１の制御弁の前記ワークポートは、前記第２のポペット弁と流体連通し、前記第１の制御弁の前記排気ポートは、大気と流体連通する、第１の制御弁と、
供給ポート、ワークポート、および排気ポートを有する第２の制御弁であって、前記第２の制御弁の前記供給ポートは、加圧流体の前記供給部と流体連通し、前記第２の制御弁の前記ワークポートは、前記第１のポペット弁と流体連通し、前記第２の制御弁の前記排気ポートは、大気と流体連通する、第２の制御弁と、を備え、
前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積は、ピストンの第１の側部およびアクチュエータ本体の内部表面により部分的に画定され、アクチュエータアームは、加圧流体の前記供給部が前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積と流体連通するとき、前記加圧流体によってもたらされた前記ピストン上の力が前記アクチュエータアームをずらすように、前記ピストンに固定される、システム。
【請求項１４】
前記第１の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、前記第１の制御弁の前記ワークポートは、前記第１の制御弁の前記排気ポートと流体連通し、前記第２の位置において、前記第１の制御弁の前記ワークポートは、前記第１の制御弁の前記供給ポートと流体連通し、
前記第２の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、前記第２の制御弁の前記ワークポートは、前記第２の制御弁の前記供給ポートと流体連通し、前記第２の位置において、前記第２の制御弁の前記ワークポートは、前記第２の制御弁の前記排気ポートと流体連通する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第１のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第１の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開かれる、請求項１３乃至１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第２のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第２の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開かれる、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の制御弁および前記第２の制御弁の両方が前記第１の位置にあるとき、加圧流体は、前記長手アームが第１の方向にずれるように、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積に入り、
前記第１の制御弁および前記第２の制御弁の両方が前記第２の位置にあるとき、加圧流体は、前記長手アームが第１の方向と反対の第２の方向にずれるように、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積から出る、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第２の制御弁は３／２シャトル弁である、請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の制御弁は３／２シャトル弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１の通常閉じているポペット弁は第１の容積を含み、第１のポペットポートは、前記第１のポペットポートが前記第１の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第２の通常閉じているポペット弁は第２の容積を含み、第２のポペットポートは、前記第２のポペットポートが前記第２の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成される、請求項１３乃至２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉結合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、前記第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第２の中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉結合するよう前記第２の弁プラグを付勢する、請求項１３乃至２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１のポペット弁は、前記第１のダイヤフラムに結合された前記第１の弁プラグが、前記第１の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積に入り、前記第１のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の前記第１の容積内部の加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第１の弁プラグおよび前記第１のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第１のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第１の弁プラグを前記第１の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２のポペット弁は、前記第２のダイヤフラムに結合された前記第２の弁プラグが、前記第２の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積に入り、前記第２のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の前記第２の容積内部の加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第１の弁プラグおよび前記第１のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第１のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第１の弁プラグを前記第１の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１のモジュールに隣接する前記弁筐体内部に配置された第２のモジュールをさらに備え、前記第２のモジュールは、
第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁であって、前記第３および第４のポペット弁のそれぞれは、開位置および閉位置を有する、第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁と、
前記空気圧アクチュエータの第２の容積と流体連通する、前記第２のモジュール内に形成された第２の中心ポートと、
前記第２のモジュール内に形成された第２の排気ポートであって、前記第２の排気ポートは、前記第３のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、大気と流体連通し、前記第３のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、大気と流体連通しないように、大気と流体連通する、第２の排気ポートと、
前記第２のモジュール内に形成された供給ポートであって、前記供給ポートは、前記第４のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通し、前記第４のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通しないように、加圧流体の前記供給部と流体連通する、供給ポートと、を備え、
前記第１の制御弁の前記ワークポートは、前記第３のポペット弁と流体連通し、前記第２の制御弁の前記ワークポートは、前記第４のポペット弁と流体連通し、
前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積は、加圧流体の前記供給部が前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積と流体連通するとき、前記加圧流体によってもたらされた前記ピストン上の力が前記アクチュエータアームをずらすように、前記ピストンの第２の側部およびアクチュエータの前記内部表面により部分的に画定される、請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第２の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第１のポペット弁および前記第４のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第１の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の一部に作用する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開けられ、前記第３のポペット弁は、前記第３のポペット弁の一部に作用する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体によって開けられる、請求項１３乃至２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第２のポペット弁および第３のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第２の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の一部に作用する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開けられ、前記第４のポペット弁は、前記第４のポペット弁の一部に作用する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体によって開けられる、請求項１３乃至２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１の制御弁および前記第２の制御弁の両方が前記第１の位置にあるとき、加圧流体は、前記長手アームが第１の方向にずれるように、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積に入り、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積から出て、
前記第１の制御弁および前記第２の制御弁の両方が前記第２の位置にあるとき、前記加圧流体は、前記長手アームが第１の方向と反対の第２の方向にずれるように、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積に入る、請求項１３乃至２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記第１の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第２の制御弁は３／２シャトル弁である、請求項１３乃至２８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第１の制御弁は３／２シャトル弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至２９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３１】
前記第１の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至３０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第１のポペット弁は第１の容積を備え、第１のポペットポートは、前記第１のポペットポートが前記第１の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第２のポペット弁は第２の容積を備え、第２のポペットポートは、前記第２のポペットポートが前記第２の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第３のポペット弁は第３の容積を備え、第３のポペットポートは、前記第３のポペットポートが前記第３の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第４のポペット弁は第４の容積を備え、第４のポペットポートは、前記第４のポペットポートが前記第４の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成される、請求項１３乃至３１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉係合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、前記第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第２の中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉係合するよう前記第２の弁プラグを付勢し、
前記第３のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第３のダイヤフラムであって、前記第３のダイヤフラムは、前記第３の容積を少なくとも部分的に画定する、第３のダイヤフラムと、
前記第３のダイヤフラムに結合された第３の弁プラグと、
前記第２の中心通路と流体連通する第３の中心開口部に形成された第３の弁座と、を備え、
前記第３の容積内部に配置された第３のばねは、前記第３のポペット弁が通常閉じているように、前記第３の弁座と密閉係合するよう前記第３の弁プラグを付勢し、
前記第４のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第４のダイヤフラムであって、前記第４のダイヤフラムは、前記第４の容積を少なくとも部分的に画定する、第４のダイヤフラムと、
前記第４のダイヤフラムに結合された第４の弁プラグと、
前記第２の中心通路と流体連通する第４の中心開口部に形成された第４の弁座と、を備え、
前記第４の容積内部に配置された第４のばねは、前記第４のポペット弁が通常閉じているように、前記第４の弁座と密閉係合するよう前記第４の弁プラグを付勢する、請求項１３乃至３２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第１のポペット弁は、前記第１のダイヤフラムに結合された前記第１の弁プラグが、前記第１の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積に入り、前記第１のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の前記第１の容積内部の加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第１の弁プラグおよび前記第１のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第１のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第１の弁プラグを前記第１の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至３３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３５】
前記第２のポペット弁は、前記第２のダイヤフラムに結合された前記第２の弁プラグが、前記第２の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積に入り、前記第２のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の前記第２の容積内部の加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第２の弁プラグおよび前記第２のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第２のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第２の弁プラグを前記第２の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至３４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３６】
前記第３のポペット弁は、前記第３のダイヤフラムに結合された前記第３の弁プラグが、前記第３の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第３のポペット弁の前記第３の容積に入り、前記第３のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第３のポペット弁は、前記第３のポペット弁の前記第３の容積内部の加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第３の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体が、前記第３の弁プラグおよび前記第３のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第３のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第３の弁プラグを前記第３の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３７】
前記第４のポペット弁は、前記第４のダイヤフラムに結合された前記第４の弁プラグが、前記第４の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第４のポペット弁の前記第４の容積に入り、前記第４のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第４のポペット弁は、前記第４のポペット弁の前記第４の容積内部の加圧流体が、前記第４のポペット弁の前記第４の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体が、前記第４の弁プラグおよび前記第４のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第４のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第４の弁プラグを前記第４の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至３６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３８】
前記第１の制御弁の前記ワークポートが、前記第１の制御弁の前記供給ポートと流体連通し、前記第２の制御弁の前記ワークポートが、前記第２の制御弁の前記供給ポートと流体連通するとき、加圧流体を前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積および第２の容積から放出できず、それによって前記アクチュエータアームを前記第１の方向または前記第２の方向のいずれにもずらさせない、請求項１３乃至３７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３９】
前記加圧流体は圧縮空気である、請求項１３乃至３８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４０】
空気圧アクチュエータを制御するためのシステムであって、
加圧流体の供給部と、
弁筐体内部に配置された第１のモジュールであって、前記第１のモジュールは、
第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁であって、前記第１および第２のポペット弁のそれぞれは、開位置および閉位置を有する、第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁と、
前記空気圧アクチュエータの第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュール内に形成された第１の中心ポートと、
前記第１のモジュール内に形成された第１の排気ポートであって、前記第１の排気ポートは、前記第１のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第１の中心ポート、および前記第１の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、大気と流体連通し、前記第１のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第１の中心ポート、および前記第１の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、大気と流体連通しないように、大気と流体連通する、第１の排気ポートと、
前記第１のモジュール内に形成された第１の供給ポートであって、前記第１の供給ポートは、第２のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第１の中心ポート、および前記第１の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通し、第２のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第１の中心ポート、および前記第１の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通しないように、加圧流体の前記供給部と流体連通する、第１の供給ポートと、を備える、第１のモジュールと、
前記第１のモジュールに隣接した前記弁筐体内部に配置された第２のモジュールであって、前記第２のモジュールは、
第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁であって、前記第３および第４のポペット弁のそれぞれは、開位置および閉位置を有する、第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁と、
前記空気圧アクチュエータの第２の容積と流体連通する前記第２のモジュール内に形成された第２の中心ポートと、
前記第２のモジュール内に形成された第２の排気ポートであって、前記第２の排気ポートは、前記第３のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、大気と流体連通し、前記第３のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、大気と流体連通しないように、大気と流体連通する、第２の排気ポートと、
前記第２のモジュール内に形成された供給ポートであって、前記供給ポートは、第４のポペット弁が前記開位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通し、第４のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記第２の中心ポート、および前記第２の中心ポートと流体連通する前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積が、加圧流体の前記供給部と流体連通しないように、加圧流体の前記供給部と流体連通する、供給ポートと、を備える第２のモジュールと、
供給ポート、第１のワークポート、第２のワークポート、第１の排気ポート、および第２の排気ポートを有する第１の制御弁であって、前記第１の制御弁の前記供給ポートは、加圧流体の前記供給部と流体連通し、前記第１の制御弁の前記第１のワークポートは、前記第２のポペット弁および第３のポペット弁と流体連通し、前記第１の制御弁の前記第２のワークポートは、前記第１のポペット弁および第４のポペット弁と流体連通し、前記第１の制御弁の前記第１の排気ポートおよび第２の排気ポートは、大気と流体連通する、第１の制御弁と、を備え、
前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積は、ピストンの第１の表面およびアクチュエータ本体の内部表面により部分的に画定され、アクチュエータアームは、加圧流体の前記供給部が前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積と流体連通するとき、前記加圧流体によってもたらされた前記ピストンの前記第１の表面上の力が、前記アクチュエータアームを第１の方向にずらすように、前記ピストンに固定され、
前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積は、加圧流体の前記供給部が前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積と流体連通するとき、前記加圧流体によってもたらされた前記ピストンの前記第２の表面上の力が、前記アクチュエータアームを第１の方向と反対の第２の方向にずらすように、前記ピストンの第２の側およびアクチュエータの前記内部表面により部分的に画定される、システム。
【請求項４１】
前記第１の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、前記第１の制御弁の前記第１のワークポートは、前記第１の制御弁の前記第１の排気ポートと流体連通し、前記第１の制御弁の前記第２のワークポートは、前記第１の制御弁の前記供給ポートと流体連通し、
前記第２の位置において、前記第１の制御弁の前記第１のワークポートは、前記第１の制御弁の前記供給ポートと流体連通し、前記第１の制御弁の前記第２のワークポートは、前記第１の制御弁の前記第２の排気ポートと流体連通する、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
第２の制御弁および第３の制御弁をさらに備え、前記第２の制御弁は、前記第１の制御弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ、前記第３の制御弁は、前記第１の制御弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる、請求項１３乃至４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４３】
前記第１の制御弁は５／２シャトル弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第３の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至４２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４４】
前記第１の制御弁は５／２スプール弁であり、前記第２の制御弁は３／２パイロット弁であり、前記第３の制御弁は３／２パイロット弁である、請求項１３乃至４３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第１のポペット弁および前記第４のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開かれ、前記第３のポペット弁は、前記第３のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体によって開かれる、請求項１３乃至４４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４６】
前記第１の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第２のポペット弁および前記第３のポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により前記閉位置に移動させられ、前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体によって開かれ、前記第４のポペット弁は、前記第４のポペット弁の一部に作用する、前記空気圧アクチュエータの前記第４の容積からの加圧流体によって開かれる、請求項１３乃至４５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４７】
前記第１のポペット弁は第１の容積を備え、第１のポペットポートは、前記第１のポペットポートが前記第１の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第２のポペット弁は第２の容積を備え、第２のポペットポートは、前記第２のポペットポートが前記第２の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第３のポペット弁は第３の容積を備え、第３のポペットポートは、前記第３のポペットポートが前記第３の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成され、
前記第４のポペット弁は第４の容積を備え、第４のポペットポートは、前記第４のポペットポートが前記第４の容積と流体連通するように、前記第１のモジュール内に形成される、請求項１３乃至４６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４８】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉係合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、前記第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記中心通路と流体連通する第２の中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉係合するよう前記第２の弁プラグを付勢し、
前記第３のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第３のダイヤフラムであって、前記第３のダイヤフラムは、前記第３の容積を少なくとも部分的に画定する、第３のダイヤフラムと、
前記第３のダイヤフラムに結合された第３の弁プラグと、
前記第２の中心通路と流体連通する第３の中心開口部に形成された第３の弁座と、を備え、
前記第３の容積内部に配置された第３のばねは、前記第３のポペット弁が通常閉じているように、前記第３の弁座と密閉係合するよう前記第３の弁プラグを付勢し、
前記第４のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第４のダイヤフラムであって、前記第４のダイヤフラムは、前記第４の容積を少なくとも部分的に画定する、第４のダイヤフラムと、
前記第４のダイヤフラムに結合された第４の弁プラグと、
前記第２の中心通路と流体連通する第４の中心開口部に形成された第４の弁座と、を備え、
前記第４の容積内部に配置された第４のばねは、前記第４のポペット弁が通常閉じているように、前記第４の弁座と密閉係合するよう前記第４の弁プラグを付勢する、請求項１３乃至４７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第１のポペット弁は、前記第１のダイヤフラムに結合された前記第１の弁プラグが、前記第１の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積に入り、前記第１のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第１のポペット弁は、前記第１のポペット弁の前記第１の容積内部の加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第１の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第１の弁プラグおよび前記第１のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第１のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第１の弁プラグを前記第１の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至４８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５０】
前記第２のポペット弁は、前記第２のダイヤフラムに結合された前記第２の弁プラグが、前記第２の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積に入り、前記第２のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第２のポペット弁は、前記第２のポペット弁の前記第２の容積内部の加圧流体が、前記第２のポペット弁の前記第２の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、前記第２の弁プラグおよび前記第２のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第２のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第２の弁プラグを前記第２の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至４９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第３のポペット弁は、前記第３のダイヤフラムに結合された前記第３の弁プラグが、前記第３の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第３のポペット弁の前記第３の容積に入り、前記第３のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第３のポペット弁は、前記第３のポペット弁の前記第３の容積内部の加圧流体が、前記第１のポペット弁の前記第３の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第３の容積からの加圧流体が、前記第３の弁プラグおよび前記第３のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第３のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第３の弁プラグを前記第３の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至５０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５２】
前記第４のポペット弁は、前記第４のダイヤフラムに結合された前記第４の弁プラグが、前記第４の弁座に向かってずれるように、前記供給部からの加圧流体が、前記第４のポペット弁の前記第４の容積に入り、前記第４のダイヤフラムに作用するとき閉じ、
前記第４のポペット弁は、前記第４のポペット弁の前記第４の容積内部の加圧流体が、前記第４のポペット弁の前記第４の容積から出て、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体が、前記第４の弁プラグおよび前記第４のダイヤフラムに作用するとき開き、その結果、前記第４のばねの前記付勢する力に優る力がもたらされ、それによって前記第４の弁プラグを前記第４の弁座から離れてずらす、請求項１３乃至５１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５３】
前記加圧流体は圧縮空気である、請求項１３乃至５２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５４】
空気圧シリンダを作動させる方法であって、
加圧流体の供給部を提供することと、
前記供給部を第１の制御弁および第２の制御弁に作動可能に結合することであって、前記加圧流体の流れは、前記第１の制御弁および前記第２の制御弁によって制御される、作動可能に結合することと、
第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁を備える第１のモジュールを提供することと、
前記第２の制御弁を前記第１のモジュールの前記第１のポペット弁に作動可能に結合することであって、前記第１のポペット弁は、前記第２の制御弁を通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第１の制御弁を前記第１のモジュールの前記第２のポペット弁に作動可能に結合することであって、前記第２のポペット弁は、前記第１の制御弁を通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第２のポペット弁が開位置にあり、前記第１のポペット弁が閉位置にあるとき、加圧流体が、空気圧シリンダ内部の第１の容積に提供され、その結果、前記空気圧アクチュエータを前記第１の方向に移動させるように、前記供給部を前記第１のモジュールの前記第２のポペット弁に作動可能に結合することと、
前記第１のポペット弁が前記開位置にあり、前記第２のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記空気圧シリンダの前記第１の容積内部の加圧流体が、排気されることにより、前記空気圧アクチュエータを前記第１の方向に反対の第２の方向に移動可能にするように、前記第１のモジュールの前記第１のポペット弁を排気ポートに作動可能に結合することと、を含む方法。
【請求項５５】
前記第１および第２の制御弁のそれぞれは第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、加圧流体は、前記供給部から前記制御弁を通って前記第１または第２のポペット弁の中に流れ、それによって前記第１または第２のポペット弁を閉じ、
前記第２の位置において、加圧流体は、前記第１または第２のポペット弁から前記制御弁を通って流れ、大気に放出され、それによって前記第１または第２のポペット弁を開くことが可能になる、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記第１の制御弁が前記第２の位置にあるとき、前記第２の制御弁は前記第１の位置にあり、前記第１の制御弁が前記第１の位置にあるとき、前記第２の制御弁は前記第２の位置にある、請求項５４乃至５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
前記第１の制御弁はパイロット弁であり、前記第２の制御弁はシャトル弁である、請求項５４乃至５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５８】
前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、請求項５４乃至５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる、請求項５４乃至５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記第１の制御弁はシャトル弁であり、前記第２の制御弁はパイロット弁である、請求項５４乃至５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、請求項５４乃至６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる、請求項５４乃至６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュールの第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉係合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュールの前記中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉係合するよう前記第２の弁プラグを付勢する、請求項５４乃至６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記第１のポペット弁は、前記第１の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持され、前記第２のポペット弁は、前記第２の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持される、請求項５４乃至６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁を備える第２のモジュールを提供することと、
前記第１の制御弁を前記第２のモジュールの前記第３のポペット弁に作動可能に結合することであって、前記第３のポペット弁は、前記第１の制御弁を通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第２の制御弁を前記第２のモジュールの前記第４のポペット弁に作動可能に結合することであって、前記第４のポペット弁は、前記第２の制御弁を通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第４のポペット弁が開位置にあり、前記第３のポペット弁が閉位置にあるとき、加圧流体が、前記空気圧シリンダ内部の第２の容積に提供され、その結果、前記空気圧アクチュエータを前記第２の方向に移動させるように、前記供給部を前記第２のモジュールの前記第４のポペット弁に作動可能に結合することと、
前記第３のポペット弁が前記開位置にあり、前記第４のポペット弁が前記閉位置にあるとき、前記空気圧シリンダの前記第２の容積内部の加圧流体が排気されることにより、前記空気圧アクチュエータを前記第１の方向に移動可能にするように、前記第２のモジュールの前記第３のポペット弁を排気ポートに作動可能に結合することと、をさらに含む、請求項５４乃至６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
前記第１の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、加圧流体は、前記供給部から前記第１の制御弁を通って前記第２および第３のポペット弁の中に流れ、それによって前記第２および第３のポペット弁を閉じ、
前記第２の位置において、加圧流体は、前記第２および第３のポペット弁から前記第１の制御弁を通って流れ、大気に放出され、それによって前記第２および第３のポペット弁を開くことが可能になる、請求項５４乃至６５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
前記第２の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、加圧流体は、前記供給部から前記第２の制御弁を通って前記第１および第４のポペット弁の中に流れ、それによって前記第１および第４のポペット弁を閉じ、
前記第２の位置において、加圧流体は、前記第１および第４のポペット弁から前記第２の制御弁を通って流れ、大気に放出され、それによって前記第１および第４のポペット弁を開くことが可能になる、請求項５４乃至６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６８】
前記第１の制御弁はパイロット弁であり、前記第２の制御弁はシャトル弁であり、前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、請求項５４乃至６７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６９】
前記第１の制御弁はパイロット弁であり、前記第２の制御弁はシャトル弁であり、前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる、請求項５４乃至６８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７０】
前記第１の制御弁はシャトル弁であり、前記第２の制御弁はパイロット弁であり、前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる、請求項５４乃至６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記第１の制御弁はシャトル弁であり、前記第２の制御弁はパイロット弁であり、前記パイロット弁は、前記シャトル弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる、請求項５４乃至７０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７２】
前記第１の制御弁は第１のパイロット弁であり、前記第２の制御弁は第２のパイロット弁である、請求項５４乃至７１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７３】
前記第１のパイロット弁および前記第２のパイロット弁は前記第１の位置にあり、前記第１のポペット弁、前記第２のポペット弁、前記第３のポペット弁、および前記第４のポペット弁は、前記空気圧シリンダ内部の前記第１および第２の容積内の前記加圧流体の容積が一定のままであるように、前記閉位置に維持され、それによって前記空気圧シリンダを前記第１の方向または前記第２の方向のいずれにも移動させない、請求項５４乃至７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７４】
前記第３のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第３のダイヤフラムであって、前記第３のダイヤフラムは、第３の容積を少なくとも部分的に画定する、第３のダイヤフラムと、
前記第３のダイヤフラムに結合された第３の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第２の容積と流体連通する、前記第２のモジュールの第３の中心開口部に形成された第３の弁座と、を備え、
前記第３の容積内部に配置された第３のばねは、前記第３のポペット弁が通常閉じているように、前記第３の弁座と密閉係合するよう前記第３の弁プラグを付勢し、
前記第４のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第４のダイヤフラムであって、前記第４のダイヤフラムは、第４の容積を少なくとも部分的に画定する、第４のダイヤフラムと、
前記第４のダイヤフラムに結合された第４の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第２の容積と流体連通する、前記第２のモジュールの前記中心開口部に形成された第４の弁座と、を備え、
前記第４の容積内部に配置された第４のばねは、前記第４のポペット弁が通常閉じているように、前記第４の弁座と密閉係合するよう前記第４の弁プラグを付勢する、請求項５４乃至７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
前記第３のポペット弁は、前記第３の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持され、前記第４のポペット弁は、前記第４の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持される、請求項５４乃至７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７６】
空気圧シリンダを作動させる方法であって、
加圧流体の供給部を提供することと、
第１の制御弁を提供することであって、前記第１の制御弁は、第１の供給ポート、第２の供給ポート、大気と流体連通する第１の排気ポート、大気と流体連通する第２の排気ポート、および前記供給部に作動可能に結合される供給ポートを含む、提供することと、
第１の通常閉じているポペット弁および第２の通常閉じているポペット弁を備える第１のモジュールを提供することと、
第３の通常閉じているポペット弁および第４の通常閉じているポペット弁を備える第２のモジュールを提供することと、
前記第１の制御弁の前記第１のワークポートを前記第１のモジュールの前記第２のポペット弁および前記第２のモジュールの前記第３のポペット弁の両方に作動可能に結合することであって、前記第２および第３のポペット弁は、前記第１のワークポートを通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第１の制御弁の前記第２のワークポートを前記第１のモジュールの前記第１のポペット弁および前記第２のモジュールの前記第４のポペット弁に作動可能に結合することであって、前記第１および第４のポペット弁は、前記第２のワークポートを通って流れる加圧流体によって開閉される、作動可能に結合することと、
前記第２のポペット弁が開位置にあり、前記第１のポペット弁が閉位置にあるとき、加圧流体が、空気圧アクチュエータ内部の第１の容積に提供され、その結果、前記空気圧アクチュエータを第１の方向に移動させるように、前記供給部を前記第１のモジュールの前記第２のポペット弁に作動可能に結合することと、
前記第４のポペット弁が開位置にあり、前記第３のポペット弁が閉位置にあるとき、加圧流体が、空気圧アクチュエータ内部の第２の容積に提供され、その結果、前記空気圧アクチュエータを前記第１の方向に反対の第２の方向に移動させるように、前記供給部を前記第２のモジュールの前記第４のポペット弁に作動可能に結合することと、を含む方法。
【請求項７７】
前記第２のポペット弁が閉じており、前記第１のポペット弁が開いているとき、前記空気圧アクチュエータの前記第１の容積からの加圧流体が、排気ポートを通って放出できるように、前記第１のモジュールの前記第１のポペット弁を前記排気ポートに作動可能に結合することと、
前記第４のポペット弁が閉じており、前記第３のポペット弁が開いているとき、前記空気圧アクチュエータの前記第２の容積からの加圧流体が、前記排気ポートを通って放出できるように、前記第２のモジュールの前記第３のポペット弁を前記排気ポートに作動可能に結合することと、をさらに含む、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記第１の制御弁は第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置において、前記第１のワークポートは前記第１の排気ポートと連通し、前記第２のワークポートは前記供給ポートと流体連通し、
前記第２の位置において、前記第１のワークポートは前記供給ポートと連通し、前記第２のワークポートは前記第２の排気ポートと流体連通する、請求項５４乃至７７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７９】
第２の制御弁および第３の制御弁を提供することであって、前記第２および第３の制御弁のそれぞれはワークポート、大気に作動可能に結合された排気ポート、および前記供給部に作動可能に結合された供給ポートを有する、提供することと、
前記第２の制御弁が、前記第１の制御弁を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ、前記第３の制御弁が、前記第１の制御弁を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させるように、前記第２および第３の制御弁のそれぞれの前記ワークポートを前記第１の制御弁に作動可能に結合させることと、をさらに含む、請求項５４乃至７８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８０】
前記第１の制御弁はスプール弁であり、前記第２および第３の制御弁はパイロット弁である、請求項５４乃至７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８１】
前記第１のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第１のダイヤフラムであって、前記第１のダイヤフラムは、前記第１の容積を少なくとも部分的に画定する、第１のダイヤフラムと、
前記第１のダイヤフラムに結合された第１の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュールの第１の中心開口部に形成された第１の弁座と、を備え、
前記第１の容積内部に配置された第１のばねは、前記第１のポペット弁が通常閉じているように、前記第１の弁座と密閉係合するよう前記第１の弁プラグを付勢し、
前記第２のポペット弁は、
前記第１のモジュールに周方向に固定された第２のダイヤフラムであって、前記第２のダイヤフラムは、第２の容積を少なくとも部分的に画定する、第２のダイヤフラムと、
前記第２のダイヤフラムに結合された第２の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第１の容積と流体連通する、前記第１のモジュールの前記中心開口部に形成された第２の弁座と、を備え、
前記第２の容積内部に配置された第２のばねは、前記第２のポペット弁が通常閉じているように、前記第２の弁座と密閉係合するよう前記第２の弁プラグを付勢し、
前記第３のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第３のダイヤフラムであって、前記第３のダイヤフラムは、前記第３の容積を少なくとも部分的に画定する、第３のダイヤフラムと、
前記第３のダイヤフラムに結合された第３の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第２の容積と流体連通する、前記第２のモジュールの第３の中心開口部に形成された第３の弁座と、を備え、
前記第３の容積内部に配置された第３のばねは、前記第３のポペット弁が通常閉じているように、前記第３の弁座と密閉係合するよう前記第３の弁プラグを付勢し、
前記第４のポペット弁は、
前記第２のモジュールに周方向に固定された第４のダイヤフラムであって、前記第４のダイヤフラムは、前記第４の容積を少なくとも部分的に画定する、第４のダイヤフラムと、
前記第４のダイヤフラムに結合された第４の弁プラグと、
前記空気圧シリンダ内部の前記第２の容積と流体連通する、前記第２のモジュールの前記中心開口部に形成された第４の弁座と、を備え、
前記第４の容積内部に配置された第４のばねは、前記第４のポペット弁が通常閉じているように、前記第４の弁座と密閉係合するよう前記第４の弁プラグを付勢する、請求項５４乃至８０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８２】
前記第１のポペット弁は、前記第１の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持され、前記第２のポペット弁は、前記第２の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持され、前記第３のポペット弁は、前記第３の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持され、前記第４のポペット弁は、前記第４の容積内部の加圧流体により前記閉位置に維持される、請求項５４乃至８１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、ポペット弁アセンブリに関し、特に、空圧式アクチュエータを制御するように働く複数のポペット弁のアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気空圧式位置決め装置は、プログラマブルロジックコントローラ等のプログラム設定可能な制御器により与えられるデジタル入力信号に基づいて、空圧式アクチュエータの位置を制御する機械的装置である。一般に、制御器は、Ｉ／Ｐ（電流から圧力への）変換器に接続され、その変換器は、次に、１つ以上の制御弁に接続される。Ｉ／Ｐ変換器は、圧縮空気等の加圧流体の供給部と空圧式アクチュエータ内の１つ以上の容積の両方と流体的に連通する制御弁を制御する。制御器からＩ／Ｐ変換器への命令に基づいて、Ｉ／Ｐ変換器は、加圧流体が供給部から空圧式アクチュエータの容積のうちの１つの中へ流れ得るように、制御弁を開く。この圧縮空気は、空圧式アクチュエータ内の容積の一部を画定するピストンの表面に作用し、それにより、ピストンと、そのピストンに結合されるアクチュエータアームとを所望の位置へ移動させる。
【０００３】
スプール弁及びポペット弁は、通常、電気・空圧式用途内の制御弁として用いられる。一般に、スプール設計は、円筒形のスプール要素が筐体内で線形移動するために、場所を取らないものである。ポペット弁アセンブリは、広範囲の操作環境に用いることができるが、スプール設計よりも場所を取り得る。ポペット弁アセンブリは、一般に、通常開いた２つのポペット弁と通常閉じた２つのポペット弁との組み合わせを含む。一組の弁プラグが、軸方向に移動可能な単一の軸に結合され、通常閉じたポペット弁と通常開いたポペット弁との第１集合を形成する。第２組の弁プラグを有する第２軸は、通常閉じたポペット弁と通常開いたポペット弁との第２集合を形成する。各々の軸が、第１弁位置にある場合、通常閉じたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座と密閉嵌合し、通常開いたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座から分離されている。軸が、軸方向で第２軸位置に移動される場合、通常閉じたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座から分離されるような位置に移動し、通常開いたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座に密閉嵌合するような位置に移動する。軸が、軸方向で第１軸位置に戻るように移動される場合、通常閉じたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座に密閉嵌合するような位置に移動し、通常開いたポペット弁の弁プラグは、対応する弁座から分離されるような位置に移動する。このサイクルは、弁軸が、軸方向で第１位置から第２位置へ、そして第１位置に戻って往復運動するように、繰り返される。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一模範的態様によれば、ポペット弁アセンブリは、中心穴を有する弁筐体を含み得る。第１モジュールが、その中心穴の内部に配置され得る。その第１モジュールは、通常閉じた第１ポペット弁と、通常閉じた第２ポペット弁とを含み得る。通常閉じた第１ポペット弁及び通常閉じた第２ポペット弁の各々は、開き位置と閉じ位置とを有し得る。第１モジュール内には、中央ポートが形成され得る。第１モジュールのその中央ポートは、空圧式シリンダの第１容積に結合されるように適合され得る。第１ポペット弁が開き位置にある場合に、中央ポートが排気ポートと流体的に連通するように、排気ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁が開き位置にある場合に、中央ポートが供給ポートと流体的に連通するように、供給ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁が開き位置にある場合に、加圧流体が、空圧式シリンダの第１容積に供給されるように、供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通するように構成され得る。排気ポートは、第１ポペット弁が開き位置にある場合に、空圧式シリンダの第１容積から加圧流体を抜くように構成され得る。
【０００５】
本発明の別の模範的態様によれば、通常閉じた第１ポペット弁は、第１容積を含み、通常閉じた第２ポペット弁は、第２容積を含む。
【０００６】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１ポペット口が、第１モジュール内に形成され得る。第１ポペット口は、第１容積と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方に適用され得る。第２ポペット口が、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット口は、第２容積に流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方に適用され得る。
【０００７】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定された第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグは、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座は、中央通路と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁プラグを第１弁座と密閉嵌合させるように付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグは、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁座と密閉嵌合させるように第２弁プラグを付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。
【０００８】
本発明の別の模範的な態様によれば、ポペット弁アセンブリは、中心穴内に第１モジュールと隣接して配置される第２モジュールも含み得る。第２モジュールは、通常閉じた第３ポペット弁と、通常閉じた第４ポペット弁とを含み得る。中央ポートは、第２モジュール内に形成され得る。第２モジュールの中央ポートは、空圧式シリンダ内の第２容積に結合されるように適合され得る。第３ポペット弁が開き位置にある場合に、第２モジュールの中央ポートが、第２モジュールの排出ポートと流体的に連通するように、排出ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁が開き位置にある場合に、第２モジュールの中央ポートが、第２モジュールの供給ポートと流体的に連通するように、供給ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁が開いている場合に、加圧流体が、空圧式シリンダ内に第２容積に供給されるように、第２モジュールの供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通するように構成され得る。第２モジュールの排出ポートは、第３ポペット弁が開いている場合、空圧式シリンダ内の第２容積から加圧流体を抜くように構成され得る。
【０００９】
本発明の別の模範的態様によれば、第３ポペット口が、第２モジュール内に形成され得る。第３ポペット口は、第３容積と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方であるように適合される。第４ポペット口が、第２モジュール内に形成され得る。第４ポペット口は、第４容積と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方であるように適合される。
【００１０】
本発明の更にもう一つの模範的態様によれば、通常閉じた第３ポペット弁は、第３容積を含み得る。通常閉じた第４ポペット口は、第４容積を含み得る。
【００１１】
本発明の別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第２モジュールに周辺で固定される第３ダイヤフラムを含み得る。第３ダイヤフラムは、第３容積を少なくとも部分的に画定し得る。第３弁プラグが、第３ダイヤフラムに結合され得る。第３弁座が、第２モジュールの中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第３ポペット弁が通常閉じているように、第３弁プラグを第３弁座と密閉嵌合させるように押し得る第３ばねが、第３容積内に配置され得る。第４ポペット弁は、第２モジュールに周辺で固定される第４ダイヤフラムを含み得る。第４ダイヤフラムは、第４容積を少なくとも部分的に画定する。第４弁プラグが、第４ダイヤフラムに結合され得る。第４弁座が、第２モジュールの中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第４ポペット弁が通常閉じているように、第４弁プラグを第４弁座と密閉嵌合させるように押し得る第４ばねが、第４容積内に配置され得る。
【００１２】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１容積内に導入された加圧流体供給部により閉じ位置に保たれるように構成され得る。第２ポペット弁は、第２容積内に導入された加圧流体供給部により閉じ位置に保たれるように構成され得る。
【００１３】
本発明の別の模範的態様によれば、筐体の中心穴は、円筒形のものであり得る。加えて、第１モジュールは、円筒形のものであり、円筒形の中心穴内に収容されるように採寸され得る。更に、第１モジュール及び第２モジュールは、両方とも、円筒形のものであり、中心穴内に収容されるように採寸され得る。
【００１４】
本発明の別の模範的態様によれば、空圧式アクチュエータを制御するシステムは、加圧流体供給部を含み得る。第１モジュールは、弁筐体内に配置され得る。第１モジュールは、通常閉じた第１ポペット弁と、通常閉じた第２ポペット弁とを含み得る。第１ポペット弁及び第２ポペット弁の各々は、開き位置と閉じ位置とを有する。空圧式アクチュエータの第１容積と流体的に連通する第１モジュール内に中央ポートが形成され得る。排出ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第１ポペット弁が開き位置にある場合に、中央ポートと、中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、が、大気と流体的に連通するように、排出ポートは、大気と流体的に連通する。第１ポペット弁が閉じ位置にある場合、中央ポートと、中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、は、大気と流体的に連通しない。供給ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁が開き位置にある場合に、中央ポートと、中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、が、加圧流体供給部と流体的に連通するように、供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通する。第２ポペット弁が閉じ位置にある場合、中央ポートと、中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、は、加圧流体供給部と流体的に連通しない。第１制御弁が、供給ポートとワークポートと排出ポートとを有し得る。第１制御弁の供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通し、第１制御弁のワークポートは、第２ポペット弁と流体的に連通し、第１制御弁の排出ポートは、大気と流体的に連通する。第２制御弁が、供給ポートとワークポートと排出ポートとを有し得る。第２制御弁の供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通し、第２制御弁のワークポートは、第１ポペット弁と流体的に連通し、第２制御弁の排出ポートは、大気と流体的に連通する。空圧式アクチュエータの第１容積は、ピストンの第１側面及びアクチュエータ本体の内面により部分的に画定され得る。加圧流体供給部が、空圧式アクチュエータの第１容積と流体的に連通する場合に、加圧流体により生じるピストンへの力により、アクチュエータアームが移動するように、アクチュエータアームが、ピストンに固定され得る。
【００１５】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、第１制御弁のワークポートは、第１制御弁の排出ポートと流体的に連通し得る。第２位置では、第１制御弁のワークポートは、第１制御弁の供給ポートと流体的に連通し得る。第２制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、第２制御弁のワークポートは、第２制御弁の供給ポートと流体的に連通し得る。第２位置では、第２制御弁のワークポートは、第２制御弁の排出ポートと流体的に連通し得る。
【００１６】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、第２制御弁が第１位置にある場合、第１ポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により閉じ位置に移動され得る。第１制御弁が第１位置にある場合、第２ポペット弁は、第２ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体により開かれ得る。
【００１７】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１制御弁が、第２位置にある場合、第２ポペット弁は、前記供給部からの圧力流体により閉じ位置に移動され得る。第２制御弁が、第２位置にある場合、第１ポペット弁は、第１ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの圧力流体により開かれ得る。
【００１８】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１制御弁及び第２制御弁が、両方とも第１位置にある場合、長手アームが第１方向に移動するように、加圧流体は、空圧式アクチュエータの第１容積に入り得る。第１制御弁及び第２制御弁が、両方とも第２位置にある場合、長手アームが第１方向とは反対の第２方向に移動するように、加圧流体は、空圧式アクチュエータの第１容積から出得る。
【００１９】
本発明の別の模範的な態様によれば、第１制御弁が、３／２パイロット弁であり、第２制御弁が、３／２シャトル弁であり得る。代わりに、第１制御弁が、３／２シャトル弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であってもよい。更に、第１制御弁が、３／２パイロット弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であってもよい。
【００２０】
本発明の別の模範的態様によれば、通常閉じた第１ポペット弁は、第１容積を含み得る。第１ポペット口は、第１容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。通常閉じた第２ポペット弁は、第２容積を含み得る。第２ポペット口は、第２容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。
【００２１】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグは、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座は、中央通路と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁プラグを第１弁座と密閉嵌合させるように付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグが、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁プラグを第２弁座と密閉嵌合させるように付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。
【００２２】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積に入り、第１ダイヤフラムに作用し、第１ダイヤフラムに結合される第１弁プラグが、第１弁座に向かって移動する場合、第１ポペット弁は、閉ざされ得る。第１ポペット弁の第１容積内の加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積を出る場合、第１ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第１弁プラグ及び第１ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第１ばねの付勢する力を超えることにより、第１弁プラグは、第１弁座から離れるように移動する。
【００２３】
本発明の更に別の模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積に入り、第２ダイヤフラムに作用し、第２ダイヤフラムに結合される第２弁プラグが、第２弁座に向かって移動する場合、第２ポペット弁は、閉ざされ得る。第２ポペット弁の第２容積内の加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積を出る場合、第２ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第１弁プラグ及び第１ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第１ばねの付勢する力を超えることにより、第１弁プラグは、第１弁座から離れるように移動する。
【００２４】
本発明の別の模範的態様によれば、第２モジュールが、弁筐体内に第１モジュールと隣接して配置され得る。第２モジュールは、通常閉じた第３ポペット弁と、通常閉じた第４ポペット弁とを含み得る。第３ポペット弁及び第４ポペット弁の各々は、開き位置と閉じ位置とを有する。空圧式アクチュエータの第２容積と流体的に連通する第２中央ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第２排出ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第３ポペット弁が開き位置にある場合に、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、が、大気と流体的に連通するように、第２排出ポートは、大気と流体的に連通する。第３ポペット弁が閉じ位置にある場合、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、は、大気と流体的に連通しない。供給ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁が開き位置にある場合に、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、が、加圧流体供給部と流体的に連通するように、供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通する。第４ポペット弁が閉じ位置にある場合、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、は、加圧流体供給部と流体的に連通しない。第１制御弁のワークポートは、第３ポペット弁と流体的に連通し得る。第２制御弁のワークポートは、第４ポペット弁と流体的に連通し得る。加圧流体供給部が、空圧式アクチュエータの第２容積と流体的に連通する場合に、加圧流体により生じるピストンへの力により、アクチュエータアームが移動するように、空圧式アクチュエータの第２容積は、ピストンの第２側面及びアクチュエータの内面により部分的に画定され得る。
【００２５】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第２制御弁が、第１位置にある場合、第１ポペット弁及び第４ポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により閉じ位置に移動され得る。第１制御弁が、第１位置にある場合、第２ポペット弁は、第２ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体により開かれ得る。第３ポペット弁は、第３ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体により開かれ得る。
【００２６】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１制御弁が、第２位置にある場合、第２ポペット弁及び第３ポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により閉じ位置に移動され得る。第２制御弁が、第２位置にある場合、第１ポペット弁は、第１ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体により開かれ得る。第４ポペット弁は、第４ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体により開かれ得る。
【００２７】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１制御弁及び第２制御弁が、両方とも第１位置にある場合、長手アームが第１方向に移動するように、加圧流体が、空圧式アクチュエータの第１容積に入り、空圧式アクチュエータの第２容積から出得る。第１制御弁及び第２制御弁が、両方とも第２位置にある場合、長手アームが第１方向とは反対の第２方向に移動するように、加圧流体が、空圧式アクチュエータの第１容積を出て、空圧式アクチュエータの第２容積に入り得る。
【００２８】
本発明の別の模範的な態様によれば、第１制御弁が、３／２パイロット弁であり、第２制御弁が、３／２シャトル弁であり得る。代わりに、第１制御弁が、３／２シャトル弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であってもよい。更に、第１制御弁が、３／２パイロット弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であってもよい。
【００２９】
本発明の別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１容積を含み得る。第１ポペット口は、第１容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁は、第２容積を含み得る。第２ポペット口は、第２容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第３ポペット弁は、第３容積を含み得る。第３ポペット口は、第３容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁は、第４容積を含み得る。第４ポペット口は、第４容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。
【００３０】
本発明の別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグは、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座は、中央通路と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁プラグを第１弁座と密閉嵌合させるように付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグが、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁プラグを第２弁座と密閉嵌合させるように付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。第３ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第３ダイヤフラムを含み得る。第３ダイヤフラムは、第３容積を少なくとも部分的に画定し得る。第３弁プラグが、第３ダイヤフラムに結合され得る。第３弁座が、第２中央通路と流体的に連通する第３中心開口部内に形成され得る。第３ポペット弁が通常閉じているように、第３弁プラグを第３弁座と密閉嵌合させるように付勢する第３ばねが、第３容積内に配置され得る。第４ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第４ダイヤフラムを含み得る。第４ダイヤフラムは、第４容積を少なくとも部分的に画定し得る。第４弁プラグが、第４ダイヤフラムに結合され得る。第４弁座が、第２中央通路と流体的に連通する第４中心開口部内に形成され得る。第４ポペット弁が通常閉じているように、第４弁プラグを第４弁座と密閉嵌合させるように付勢する第４ばねが、第４容積内に配置され得る。
【００３１】
本発明の更に別の模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積に入り、第１ダイヤフラムに作用し、第１ダイヤフラムに結合される第１弁プラグが、第１弁座に向かって移動する場合、第１ポペット弁は、閉ざされ得る。第１ポペット弁の第１容積内の加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積を出る場合、第１ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第１弁プラグ及び第１ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第１ばねの付勢する力を超えることにより、第１弁プラグは、第１弁座から離れるように移動する。
【００３２】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積に入り、第２ダイヤフラムに作用し、第２ダイヤフラムに結合される第２弁プラグが、第２弁座に向かって移動する場合、第２ポペット弁は、閉ざされ得る。第２ポペット弁の第２容積内の加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積を出る場合、第２ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第２弁プラグ及び第２ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第２ばねの付勢する力を超えることにより、第２弁プラグは、第２弁座から離れるように移動する。
【００３３】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第３ポペット弁の第３容積に入り、第３ダイヤフラムに作用し、第３ダイヤフラムに結合される第３弁プラグが、第３弁座に向かって移動する場合、第３ポペット弁は、閉ざされ得る。第３ポペット弁の第３容積内の加圧流体が、第１ポペット弁の第３容積を出る場合、第３ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体が、第３弁プラグ及び第３ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第３ばねの付勢する力を超えることにより、第３弁プラグは、第３弁座から離れるように移動する。
【００３４】
本発明の別の模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第４ポペット弁の第４容積に入り、第４ダイヤフラムに作用し、第４ダイヤフラムに結合される第４弁プラグが、第４弁座に向かって移動する場合、第４ポペット弁は、閉ざされ得る。第４ポペット弁の第４容積内の加圧流体が、第４ポペット弁の第４容積を出る場合、第４ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体が、第４弁プラグ及び第４ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第４ばねの付勢する力を超えることにより、第４弁プラグは、第４弁座から離れるように移動する。
【００３５】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１制御弁のワークポートが、第１制御弁の供給ポートと流体的に連通し、第２制御弁のワークポートが、第２制御弁の供給ポートと流体的に連通する場合、空圧式アクチュエータの第１容積及び第２容積から加圧流体を抜くことはできず、それにより、アクチュエータアームは、第１方向又は第２方向のどちらかに移動するのを妨げられる。
【００３６】
本発明の更に別の模範的態様によれば、加圧流体は、圧縮空気である。
【００３７】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、空圧式アクチュエータを制御するシステムは、加圧流体供給部を含み得る。第１モジュールは、弁筐体内に配置され得る。第１モジュールは、通常閉じた第１ポペット弁と、通常閉じた第２ポペット弁とを含み得る。第１ポペット弁及び第２ポペット弁の各々は、開き位置と閉じ位置とを有する。空圧式アクチュエータの第１容積と流体的に連通する第１モジュール内に第１中央ポートが形成され得る。第１排出ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第１ポペット弁が開き位置にある場合に、第１中央ポートと、第１中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、が、大気と流体的に連通するように、第１排出ポートは、大気と流体的に連通する。第１ポペット弁が閉じ位置にある場合、第１中央ポートと、第１中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、は、大気と流体的に連通しない。第１供給ポートが、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁が開き位置にある場合に、第１中央ポートと、第１中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、が、加圧流体供給部と流体的に連通するように、第１供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通する。第２ポペット弁が閉じ位置にある場合、第１中央ポートと、第１中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第１容積と、は、加圧流体供給部と流体的に連通しない。第２モジュールが、弁筐体内に第１モジュールと隣接して配置され得る。第２モジュールは、通常閉じた第３ポペット弁と、通常閉じた第４ポペット弁とを含み得る。第３ポペット弁及び第４ポペット弁の各々は、開き位置と閉じ位置とを有する。空圧式アクチュエータの第２容積と流体的に連通する第２中央ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第２排出ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第３ポペット弁が開き位置にある場合に、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、が、大気と流体的に連通するように、第２排出ポートは、大気と流体的に連通する。第３ポペット弁が閉じ位置にある場合、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、は、大気と流体的に連通しない。供給ポートが、第２モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁が開き位置にある場合に、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、が、加圧流体供給部と流体的に連通するように、供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通する。第４ポペット弁が閉じ位置にある場合、第２中央ポートと、第２中央ポートと流体的に連通する空圧式アクチュエータの第２容積と、は、加圧流体供給部と流体的に連通しない。第１制御弁が、供給ポートと、第１ワークポートと、第２ワークポートと、第１排出ポートと、第２排出ポートとを有し得る。第１制御弁の供給ポートは、加圧流体供給部と流体的に連通し、第１制御弁の第１ワークポートは、第２ポペット弁及び第３ポペット弁と流体的に連通し、第１制御弁の第２ワークポートは、第１ポペット弁及び第４ポペット弁と流体的に連通し、第１制御弁の第１排出ポート及び第２排出ポートは、大気と流体的に連通する。空圧式アクチュエータの第１容積は、ピストンの第１表面及びアクチュエータ本体の内面により部分的に画定され得る。加圧流体供給部が、空圧式アクチュエータの第１容積と流体的に連通する場合に、加圧流体により生じるピストンの第１表面への力により、アクチュエータアームが第１方向に移動し得るように、アクチュエータアームが、ピストンに固定される。加圧流体供給部が、空圧式アクチュエータの第２容積と流体的に連通する場合、加圧流体により生じるピストンの第２表面への力により、アクチュエータアームが第１方向とは反対の第２方向に移動するように、空圧式アクチュエータの第２容積は、ピストンの第２の側及びアクチュエータの内面により部分的に画定され得る。
【００３８】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、第１制御弁の第１ワークポートは、第１制御弁の第１排出ポートと流体的に連通し得る。第１制御弁の第２ワークポートは、第１制御弁の供給ポートと流体的に連通し得る。第２位置では、第１制御弁の第１ワークポートは、第１制御弁の供給ポートと流体的に連通し得る。第１制御弁の第２ワークポートは、第１制御弁の第２排出ポートと流体的に連通し得る。
【００３９】
本発明の更に別の模範的態様によれば、本システムは、第２制御弁と第３制御弁とを含み得る。第２制御弁により、第１制御弁が、第１位置から第２位置へ移動し得る。第３制御弁により、第１制御弁が、第２位置から第１位置へ移動し得る。
【００４０】
本発明の更にもう１つの模範的な態様によれば、第１制御弁が、５／２シャトル弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であり、第３制御弁が、３／２パイロット弁であり得る。代わりに、第１制御弁が、５／２スプール弁であり、第２制御弁が、３／２パイロット弁であり、第３制御弁が、３／２パイロット弁であってもよい。
【００４１】
本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁が、第１位置にある場合、第１ポペット弁及び第４ポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により閉じ位置に移動され得る。第２ポペット弁は、第２ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体により開かれ得る。第３ポペット弁は、第３ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体により開かれ得る。
【００４２】
本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁が、第２位置にある場合、第２ポペット弁及び第３ポペット弁は、前記供給部からの加圧流体により閉じ位置に移動され得る。第１ポペット弁は、第１ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体により開かれ得る。第４ポペット弁は、第４ポペット弁の一部に作用する空圧式アクチュエータの第４容積からの加圧流体により開かれ得る。
【００４３】
本発明の別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１容積を含み得る。第１ポペット口は、第１容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第２ポペット弁は、第２容積を含み得る。第２ポペット口は、第２容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第３ポペット弁は、第３容積を含み得る。第３ポペット口は、第３容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。第４ポペット弁は、第４容積を含み得る。第４ポペット口は、第４容積と流体的に連通するように、第１モジュール内に形成され得る。
【００４４】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグは、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座は、中央通路と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁プラグを第１弁座と密閉嵌合させるように付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグが、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、中央通路と流体的に連通する第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁プラグを第２弁座と密閉嵌合させるように付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。第３ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第３ダイヤフラムを含み得る。第３ダイヤフラムは、第３容積を少なくとも部分的に画定し得る。第３弁プラグが、第３ダイヤフラムに結合され得る。第３弁座が、第２中央通路と流体的に連通する第３中心開口部内に形成され得る。第３ポペット弁が通常閉じているように、第３弁プラグを第３弁座と密閉嵌合させるように付勢する第３ばねが、第３容積内に配置され得る。第４ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第４ダイヤフラムを含み得る。第４ダイヤフラムは、第４容積を少なくとも部分的に画定し得る。第４弁プラグが、第４ダイヤフラムに結合され得る。第４弁座が、第２中央通路と流体的に連通する第４中心開口部内に形成され得る。第４ポペット弁が通常閉じているように、第４弁プラグを第４弁座と密閉嵌合させるように付勢する第４ばねが、第４容積内に配置され得る。
【００４５】
本発明の別の模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積に入り、第１ダイヤフラムに作用し、第１ダイヤフラムに結合される第１弁プラグが、第１弁座に向かって移動する場合、第１ポペット弁は、閉ざされ得る。第１ポペット弁の第１容積内の加圧流体が、第１ポペット弁の第１容積を出る場合、第１ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第１弁プラグ及び第１ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第１ばねの付勢する力を超えることにより、第１弁プラグは、第１弁座から離れるように移動する。
【００４６】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積に入り、第２ダイヤフラムに作用し、第２ダイヤフラムに結合される第２弁プラグが、第２弁座に向かって移動する場合、第２ポペット弁は、閉ざされ得る。第２ポペット弁の第２容積内の加圧流体が、第２ポペット弁の第２容積を出る場合、第２ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、第２弁プラグ及び第２ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第２ばねの付勢する力を超えることにより、第２弁プラグは、第２弁座から離れるように移動する。
【００４７】
本発明の更に別の模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第３ポペット弁の第３容積に入り、第３ダイヤフラムに作用し、第３ダイヤフラムに結合される第３弁プラグが、第３弁座に向かって移動する場合、第３ポペット弁は、閉ざされ得る。第３ポペット弁の第３容積内の加圧流体が、第１ポペット弁の第３容積を出る場合、第３ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体が、第３弁プラグ及び第３ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第３ばねの付勢する力を超えることにより、第３弁プラグは、第３弁座から離れるように移動する。
【００４８】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、前記供給部からの加圧流体が、第４ポペット弁の第４容積に入り、第４ダイヤフラムに作用し、第４ダイヤフラムに結合される第４弁プラグが、第４弁座に向かって移動する場合、第４ポペット弁は、閉ざされ得る。第４ポペット弁の第４容積内の加圧流体が、第４ポペット弁の第４容積を出る場合、第４ポペット弁が開かれ得る。空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体が、第４弁プラグ及び第４ダイヤフラムに作用し、その結果、力が、第４ばねの付勢する力を超えることにより、第４弁プラグは、第４弁座から離れるように移動する。
【００４９】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、空圧式シリンダを操作する方法は、加圧流体供給部を与え、第１制御弁及び第２制御弁に前記供給部を動作可能なように結合させることを含み得る。加圧流体の流れは、第１制御弁及び第２制御弁により制御され得る。第１モジュールは、通常閉じた第１ポペット弁と通常閉じた第２ポペット弁とを含むように与えられ得る。本方法は、第１モジュールの第１ポペット弁に第２制御弁を動作可能なように結合させることも含み得る。第１ポペット弁は、第２制御弁を通り流れる加圧流体により開閉される。加えて、本方法は、第１モジュールの第２ポペット弁に第１制御弁を動作可能なように結合させることを含み得る。第２ポペット弁は、第１制御弁を通り流れる加圧流体により開閉される。第２ポペット弁が開き位置にあり、第１ポペット弁が閉じ位置にある場合に、加圧流体が、空圧式シリンダ内の第１容積に供給され、その結果、空圧式アクチュエータが、第１方向に並進するように、本方法は、第１モジュールの第２ポペット弁に前記供給部を動作可能なように結合させることも含み得る。最後に、本方法は、第１ポペット弁が開き位置にあり、第２ポペット弁が閉じ位置にある場合、空圧式シリンダの第１容積内の加圧流体が、排出されることにより、空圧式アクチュエータが、第１方向とは反対の第２方向に並進し得るように、第１モジュールの第１ポペット弁を排出ポートに動作可能なように結合させることを含み得る。
【００５０】
本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁及び第２制御弁の各々は、第１位置及び第２位置を有し得る。第１位置では、加圧流体が、前記供給源から、制御弁を通り、第１ポペット弁又は第２ポペット弁内へ流れ得る。それにより、第１ポペット弁又は第２ポペット弁が閉ざされる。各々の弁は、第２位置を有し得る。その位置では、加圧流体が、第１ポペット弁又は第２ポペット弁から制御弁を通り流れ、大気に放出され得る。それにより、第１ポペット弁又は第２ポペット弁が開かれ得る。
【００５１】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、第１制御弁が、第２位置にある場合、第２ポペット弁は、第１位置にある。第１制御弁が、第１位置にある場合、第２制御弁は、第２位置にある。本発明のもう１つの模範的態様では、第１制御弁は、パイロット弁であり、第２制御弁は、シャトル弁である。本発明の別の模範的態様によれば、パイロット弁により、シャトル弁が、第１位置から第２位置へ移動し得る。代わりに、パイロット弁により、シャトル弁が、第２位置から第１位置へ移動してもよい。同様に、第１制御弁は、シャトル弁であり得る。第２制御弁は、パイロット弁であり得る。同様に、パイロット弁により、シャトル弁が、第１位置から第２位置へ移動してもよく、パイロット弁により、シャトル弁が、第２位置から第１位置へ移動してもよい。
【００５２】
本発明の別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグが、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座が、空圧式シリンダ内の第１容積と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁座と密閉嵌合させるように第１弁プラグを付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグが、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、空圧式シリンダ内の第１容積と流体的に連通する第１モジュールの第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁プラグを第２弁座と密閉嵌合させるように付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。
【００５３】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。第２ポペット弁は、第２容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。
【００５４】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、本方法は、通常閉じた第３ポペット弁と通常閉じた第４ポペット弁とを含む第２モジュールを与え、第２モジュールの第３ポペット弁に第１制御弁を動作可能なように結合させることを含み得る。第３ポペット弁は、第１制御弁を通り流れる加圧流体により開閉される。本方法は、第２モジュールの第４ポペット弁に第２制御弁を動作可能なように結合させることを含み得る。第４ポペット弁は、第２制御弁を通り流れる加圧流体により開閉される。加えて、第４ポペット弁が開き位置にあり、第３ポペット弁が閉じ位置にある場合に、加圧流体が、空圧式シリンダの第２容積に供給され、その結果、空圧式アクチュエータが、第２方向に並進するように、本方法は、第２モジュールの第４ポペット弁に前記供給部を動作可能なように結合させることも含み得る。最後に、第３ポペット弁が開き位置にあり、第４ポペット弁が閉じ位置にある場合、空圧式シリンダの第２容積内の加圧流体が、排出され、空圧式アクチュエータが、第１方向に並進し得るように、本方法は、第２モジュールの第３ポペット弁を排出ポートに動作可能なように結合させることも含み得る。
【００５５】
本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、加圧流体が、前記供給部から第１制御弁を通り、第２ポペット弁及び第３ポペット弁内へ流れ得る。それにより、第２ポペット弁及び第３ポペット弁が閉ざされる。第２位置では、加圧流体が、第２ポペット弁及び第３ポペット弁から第１制御弁を通り流れ、大気に放出され得る。それにより、第２ポペット弁及び第３ポペット弁が開かれ得る。
【００５６】
本発明の別の模範的態様によれば、第２制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、加圧流体が、前記供給部から第２制御弁を通り、第１ポペット弁及び第４ポペット弁内へ流れ得る。それにより、第１ポペット弁及び第４ポペット弁が閉ざされる。第２位置では、加圧流体が、第１ポペット弁及び第４ポペット弁から第２制御弁を通り流れ、大気に放出され得る。それにより、第１ポペット弁及び第４ポペット弁が開かれ得る。
【００５７】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第１制御弁は、パイロット弁であり、第２制御弁は、シャトル弁であり、パイロット弁により、シャトル弁が、第１位置から第２位置へ移動し得る。本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁は、パイロット弁であり、第２制御弁は、シャトル弁であり、パイロット弁により、シャトル弁が、第２位置から第１位置へ移動し得る。代わりに、第１制御弁が、シャトル弁であり、第２制御弁が、パイロット弁であってもよく、パイロット弁により、シャトル弁が、第１位置から第２位置へ移動してもよい。加えて、第１制御弁が、シャトル弁であり、第２制御弁が、パイロット弁であってもよく、パイロット弁により、シャトル弁が、第２位置から第１位置へ移動してもよい。同様に、第１制御弁が、第１パイロット弁であり、第２制御弁が、第２パイロット弁であってもよい。
【００５８】
本発明の別の模範的態様によれば、第１パイロット弁及び第２パイロット弁が第１位置にある場合、空圧式シリンダ内の第１容積及び第２容積内の加圧流体の体積が一定のままであることにより、空圧シリンダが、第１方向又は第２方向のどちらかに並進するのを妨げるように、第１ポペット弁、第２ポペット弁、第３ポペット弁、及び第４ポペット弁は、閉じ位置に保たれ得る。
【００５９】
本発明の更に別の模範的態様によれば、第３ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第３ダイヤフラムを含み得る。第３ダイヤフラムは、第３容積を少なくとも部分的に画定し得る。第３弁プラグが、第３ダイヤフラムに結合され得る。第３弁座が、空圧式シリンダの第２容積と流体的に連通する第２モジュールの第３中心開口部内に形成され得る。第３ポペット弁が通常閉じているように、第３弁プラグを第３弁座と密閉嵌合させるように付勢する第３ばねが、第３容積内に配置され得る。第４ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第４ダイヤフラムを含み得る。第４ダイヤフラムは、第４容積を少なくとも部分的に画定し得る。第４弁プラグが、第４ダイヤフラムに結合され得る。第４弁座が、空圧式シリンダ内の第２容積と流体的に連通する第２モジュールの第４中心開口部内に形成され得る。第４ポペット弁が通常閉じているように、第４弁プラグを第４弁座と密閉嵌合させるように付勢する第４ばねが、第４容積内に配置され得る。
【００６０】
本発明の別の模範的態様では、第３ポペット弁は、第３容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。第４ポペット弁は、第４容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。
【００６１】
本発明の更に別の模範的態様によれば、空圧式シリンダを操作する方法は、加圧流体供給部を与えることを含む。本方法は、第１制御弁を与えることを含み得る。第１制御弁は、第１供給ポートと、第２供給ポートと、大気と流体的に連通する第１排出ポートと、大気と流体的に連通する第２排出ポートと、前記供給部に動作可能なように結合する供給ポートとを含み得る。本方法は、通常閉じた第１ポペット弁と通常閉じた第２ポペット弁とを有する第１モジュールを与えることも含み得る。本方法は、通常閉じた第３ポペット弁と通常閉じた第４ポペット弁とを含む第２モジュールを与えることを更に含み得る。第１制御弁の第１ワークポートは、第１モジュールの第２ポペット弁と第２モジュールの第３ポペット弁の両方に動作可能なように結合され得る。第２ポペット弁及び第３ポペット弁は、第１ワークポートを通り流れる加圧流体により開閉される。加えて、第１制御弁の第２ワークポートは、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁に動作可能なように結合され得る。第１ポペット弁及び第４ポペット弁は、第２ワークポートを通り流れる加圧流体により開閉される。第２ポペット弁が開き位置にあり、第１ポペット弁が閉じ位置にある場合、加圧流体が、空圧式アクチュエータ内の第１容積に供給され、その結果、空圧式アクチュエータが、第１方向に並進するように、前記供給部は、第１モジュールの第２ポペット弁に動作可能なように結合され得る。最後に、第４ポペット弁が開き位置にあり、第３ポペット弁が閉じ位置にある場合、加圧流体が、空圧式アクチュエータ内の第２容積に供給され、その結果、空圧式アクチュエータが、第１方向とは反対の第２方向に並進するように、前記供給部は、第２モジュールの第４ポペット弁に動作可能なように結合され得る。
【００６２】
本発明のもう１つの模範的態様によれば、第２ポペット弁が閉じ位置にあり、第１ポペット弁が開き位置にある場合に、空圧式アクチュエータの第１容積からの加圧流体が、排出ポートを通じて抜かれ得るように、第１モジュールの第１ポペット弁は、排出ポートに動作可能なように結合され得る。第４ポペット弁が閉じ位置にあり、第３ポペット弁が開き位置にある場合に、空圧式アクチュエータの第２容積からの加圧流体が、排出ポートを通じて抜かれ得るように、第２モジュールの第３ポペット弁は、排出ポートに動作可能なように結合され得る。
【００６３】
本発明の別の模範的態様によれば、第１制御弁は、第１位置と第２位置とを有し得る。第１位置では、第１ワークポートは、第１排出ポートと連通し、第２ワークポートは、供給ポートと流体的に連通し得る。第２位置では、第１ワークポートは、供給ポートと連通し、第２ワークポートは、第２排出ポートと流体的に連通し得る。
【００６４】
本発明の別の模範的態様によれば、第２制御弁及び第３制御弁が、与えられ得る。第２制御弁及び第３制御弁の各々は、ワークポートと、大気に動作可能なように結合された排出ポートと、前記供給部に動作可能なように結合された供給ポートとを有する。第２制御弁により、第１制御弁が第１位置から第２位置へ移動し、第３制御弁により、第１制御弁が第２位置から第１位置へ移動するように、第２制御弁及び第３制御弁の各々のワークポートは、第１制御弁に動作可能なように結合され得る。
【００６５】
本発明の別の模範的態様では、第１制御弁は、スプール弁であり、第２制御弁及び第３制御弁は、パイロット弁である。
【００６６】
本発明の更にもう１つの模範的態様によれば、第１ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第１ダイヤフラムを含み得る。第１ダイヤフラムは、第１容積を少なくとも部分的に画定し得る。第１弁プラグが、第１ダイヤフラムに結合され得る。第１弁座が、空圧式シリンダ内の第１容積と流体的に連通する第１中心開口部内に形成され得る。第１ポペット弁が通常閉じているように、第１弁プラグを第１弁座と密閉嵌合させるように付勢する第１ばねが、第１容積内に配置され得る。第２ポペット弁は、第１モジュールに周辺で固定される第２ダイヤフラムを含み得る。第２ダイヤフラムは、第２容積を少なくとも部分的に画定し得る。第２弁プラグが、第２ダイヤフラムに結合され得る。第２弁座が、空圧式シリンダ内の第１容積と流体的に連通する第１モジュールの第２中心開口部内に形成され得る。第２ポペット弁が通常閉じているように、第２弁プラグを第２弁座と密閉嵌合させるように付勢する第２ばねが、第２容積内に配置され得る。第３ポペット弁は、第２モジュールに周辺で固定される第３ダイヤフラムを含み得る。第３ダイヤフラムは、第３容積を少なくとも部分的に画定し得る。第３弁プラグが、第３ダイヤフラムに結合され得る。第３弁座が、空圧式シリンダ内の第２容積と流体的に連通する第２モジュールの第３中心開口部内に形成され得る。第３ポペット弁が通常閉じているように、第３弁プラグを第３弁座と密閉嵌合させるように付勢する第３ばねが、第３容積内に配置され得る。第４ポペット弁は、第２モジュールに周辺で固定される第４ダイヤフラムを含み得る。第４ダイヤフラムは、第４容積を少なくとも部分的に画定し得る。第４弁プラグが、第４ダイヤフラムに結合され得る。第４弁座が、空圧式シリンダ内の第２容積と流体的に連通する第２モジュールの第４中心開口部内に形成され得る。第４ポペット弁が通常閉じているように、第４弁プラグを第４弁座と密閉嵌合させるように付勢する第４ばねが、第４容積内に配置され得る。
【００６７】
本発明の更に別の模範的態様では、第１ポペット弁は、第１容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。第２ポペット弁は、第２容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。第３ポペット弁は、第３容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。第４ポペット弁は、第４容積内の加圧流体により閉じ位置に保たれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、ポペット弁アセンブリの実施形態の筐体の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ポペット弁アセンブリの実施形態の第１モジュールの断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ポペット弁アセンブリの実施形態の第２モジュールの断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、３／２機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体の中に収納されるように、第１ポペット弁は、閉じ位置にあり、第２ポペット弁は、開き位置にある。
【図３Ｂ】図３Ｂは、３／２機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体から延びるように、第１ポペット弁は、開き位置にあり、第２ポペット弁は、閉じ位置にある。
【図４Ａ】図４Ａは、５／２機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体の中に収納されるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、閉じ位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、開き位置にある。
【図４Ｂ】図４Ｂは、５／２機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体から延びるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、開き位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、閉じ位置にある。
【図５Ａ】図５Ａは、５／２「フェイル  ラスト（Fail last）」機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体の中に収納されるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、閉じ位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、開き位置にある。
【図５Ｂ】図５Ｂは、５／２「フェイル  ラスト（Fail last）」機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体から延びるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、開き位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、閉じ位置にある。
【図６Ａ】図６Ａは、５／３「センターブロック」機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体から延びるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、開き位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、閉じ位置にある。
【図６Ｂ】図６Ｂは、５／３「センターブロック」機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、空圧式アクチュエータの本体の中に収納されるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、閉じ位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、開き位置にある。
【図６Ｃ】図６Ｃは、５／３「センターブロック」機能性を有するポペット弁アセンブリの実施形態の概略図である。空圧式アクチュエータのアクチュエータアームが、その位置に保たれるように、第１モジュールの第１ポペット弁及び第２モジュールの第４ポペット弁は、閉じ位置にあり、第１モジュールの第２ポペット弁及び第２モジュールの第３ポペット弁は、閉じ位置にある。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
図１、２Ａ及び２Ｂに示されるように、空圧式アクチュエータを制御するポペット弁アセンブリ１０は、中心穴１４を有する弁筐体１２を含み得る。第１モジュール１６は、中心穴１４内に配置され得る。第１モジュール１６は、通常閉じた第１ポペット弁１８と、通常閉じた第２ポペット弁２０とを含み得る。通常閉じた第１ポペット１８弁及び第２ポペット弁２０の各々は、開き位置と閉じ位置とを有し得る。中央口２２は、第１モジュール１６内に形成され得る。第１モジュール１６の中央口２２は、図３Ａ及び３Ｂに示されるように、空圧式アクチュエータ２６の第１容積２４に結合されるように適合され得る。第１ポペット弁１８が開き位置にある場合に、中央口２２が排出ポート２８と流体的に連通するように、排出ポート２８は、第１モジュール１６内に形成され得る。通常閉じた第２ポペット弁２０が開き位置にある場合に、中央ポート２２が供給ポート３０と流体的に連通するように、供給ポート３０が、第１モジュール１６内に形成され得る。通常閉じたポペット弁２０が開き位置にある場合に、加圧流体が、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、空圧式アクチュエータ２６の第１容積２４に供給されるように、供給ポート３０は、加圧流体の供給部３２と流体的に連通するように構成され得る。通常閉じた第１ポペット弁１８が開き位置にある場合に、排出ポート２８は、空圧式アクチュエータ２６の第１容積２４から加圧流体を抜くように構成され得る。通常閉じた第１ポペット弁１８は、第１容積３４を含み得る。通常閉じた第２ポペット弁２０は、第２容積３６を含み得る。第１ポペット口３８ａは、第１モジュール１６内に形成され得る。第１ポペット口３８ａは、第１容積３４と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方に適用され得る。第２ポペット口３８ｂは、第１モジュール１６内に形成され得る。第２ポペット口３８ｂは、第２容積３６と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方に適用され得る。
【００７０】
図２Ｂ、４Ａ及び４Ｂに示されるように、第２モジュール４２は、筐体１２の中心穴１４内に第１モジュール１６と隣接して配置され得る。第２モジュール４２は、通常閉じた第３ポペット弁４４と、通常閉じた第４ポペット弁４６とを含み得る。第２モジュール４２は、幾何学形状及び機能の点で、第１モジュール１６と実質的に同じであり得る。通常閉じた第３ポペット弁４４は、通常閉じた第１ポペット弁４８に対応し、通常閉じたポペット弁４４は、通常閉じた第２ポペット弁１８に対応する。通常閉じた第４ポペット弁４６が開き位置にある場合に、加圧流体が、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、空圧式アクチュエータ２６の第２容積４８に供給されるように、第２モジュール４２の供給ポート３０’が、加圧流体供給部３２と流体的に連通するように構成され得る。第２モジュール４２の排出ポート２８’は、通常閉じた第３ポペット弁４４が開き位置にある場合に、空圧式アクチュエータ２６の第３容積５０から加圧流体を抜くように構成され得る。通常閉じた第３ポペット弁４４は、第３容積５０を含み得る。通常閉じた第４ポペット弁４６は、第４容積５２を含み得る。第３ポペット口３８ｃは、第２モジュール４２内に形成され得る。第３ポペット口３８ｃは、第３容積５０と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口及び吐出口の両方に適用され得る。第４ポペット口３８ｄが、第２モジュール４２内に形成され得る。第４ポペット口３８ｄが、第４容積５２と流体的に連通し、加圧流体用の吸入口と吐出口の両方に適用され得る。第１モジュール１６と第２モジュール４２の両方の第１ポペット口３８ａ、第２ポペット口３８ｂ、第３ポペット口３８ｃ、及び第４ポペット口３８ｄは、パイロット弁５８及び／又はシャトル弁６０等の１つ以上の制御弁に動作可能なように接続され得る。制御弁は、中空アクチュエータ２６のピストン６２の位置を制御し得る。
【００７１】
図１に示され、上に記載されるように、ポペット弁アセンブリ１０は、筐体１２を含み得る。筐体１２は、断面形が、長方形であり得る。しかしながら、当業者は、筐体１２の形が、限定することを意図しておらず、筐体１２が、特定の用途に適したあらゆる形、形の組み合わせを有してもよいと認識するであろう。筐体１２は、筐体１２の長手軸に沿って延びる中心穴１４を含み得る。中心穴１４は、形が、円筒形であっても、卵形又は多角形等のあらゆる形であってもよい。複数の通気口６４が、筐体１２内に形成され得る。これらの通気口６４は、中心穴１４と流体的に連通し得る。当業者は、特定の用途の設計パラメータに基づいて、複数の通気口６４の場所、数、及び寸法が、変化してもよいと認識するであろう。実際に、ポペット弁アセンブリ１０自体は、特定の用途に応じて変更して組み立てられ得る交換可能な要素で構成され得る。例えば、筐体１２は、スプール弁用の筐体（図示されず）として用いられるように構成されてもよく、アセンブリ内の特定用途向け部品の全体数が削減され、それにより、製造コストが削減される。
【００７２】
図２Ａに示されるように、ポペット弁アセンブリ１０は、第１モジュール１６を含み得る。第１モジュール１６は、形が、円筒形であり、筐体１２の中心穴１４内に挿入されるように採寸され得る。しかしながら、第１モジュール１６は、中心穴１４内に収容され得るあらゆる形であってもよい。第１モジュール１６が筐体１２内に挿入される際に第１モジュール１６を中心穴１４内に密閉するように、Ｏリング等の複数の封止材６６が、第１モジュール１６の外面７０に形成される周辺溝６８の中に配置され得る。上に説明されたように、第１モジュール１６は、第１ポペット弁１８と第２ポペット弁２０とを含み得る。第１ポペット弁１８と第２ポペット弁２０の両方は、第１モジュール１６の反対側の長手方向の末端に配置され得る。第１ポペット弁１８は、一般に円筒形の第１内壁７２ａと、一般に平らな第１末端壁７４ａとを含み得る。第１容積３４が、第１ダイヤフラム７６ａ、第１内壁７２ａの一部、及び第１末端壁７４ａにより画定されるように、第１ダイヤフラム７６ａは、当該分野で周知の手段により、第１内壁７２ａに周辺で固定され得る。第１ポペット口３８ａ及び第１容積３４が流体的に連通するように、第１ポペット口３８ａが、第１末端壁７４ａ上に形成され得る。しかしながら、当業者は、第１ポペット口３８ａが、第１容積３４と流体的に連通するのを可能にする、第１容積３４を画定するあらゆる表面上のあらゆる位置に配置され得ると認識するであろう。第１モジュール排出ポート２８は、第１モジュール排出容積７８と流体的に連通するように、第１容積３４外の第１内壁７２ａ上に形成され得る。第１モジュール排出容積７８は、第１ダイヤフラム７６ａ、第１内壁７２ａの一部、及び第１中央壁５６ａにより部分的に画定され得る。しかしながら、当業者は、第１モジュール排出ポート２８が、第１モジュール排出容積７８と流体的に連通するのを可能にする、第１モジュール排出容積７８を画定するあらゆる表面上のあらゆる位置に配置され得ると認識するであろう。
【００７３】
再び図２Ａを参照して、第１モジュール１６は、第１ダイヤフラム７６ａの中央部分に固定され得る第１弁プラグ８２ａを含み得る。第１弁プラグ８２ａは、一般に截頭円錐形であってもよく、一般に円板形であってもよい。コイルばね、波形ばね、又はあらゆる他の適切な圧縮型のばね等の第１ばね８４ａが、第１ダイヤフラム７６ａと第１末端壁７４ａとの間の第１容積３４内に配置され得る。第１弁プラグ８２ａが、第１弁座８６ａに密閉嵌合し、第１ポペット弁１８が閉ざされるように、第１ばね８４ａは、第１ダイヤフラム７６ａに固定された第１弁プラグ８２ａを、第１弁座８６ａに向かって押し得る。第１弁座８６ａは、第１モジュール中央通路９０内に形成される第１中心開口部８８ａにより、少なくとも部分的に定められ得る。前記第１モジュール中央通路９０自体は、第１モジュール１６の外面７０上に形成される第１モジュール中央ポート２２により部分的に定められる。第１ポペット弁１８が、閉じ位置である場合（即ち、第１弁プラグ８２ａが、第１弁座８６ａに密閉嵌合する場合）、第１モジュール中央ポート２２は、第１モジュール排出容積７８と流体的に連通しない。しかしながら、第１ポペット弁１８が、開き位置にある場合（第１弁プラグ８２ａが、第１弁座８６ａに密閉嵌合しない場合）、第１モジュール中央ポート２２は、第１モジュール排出容積７８と流体的に連通する。
【００７４】
尚も図２Ａを参照して、ポペット弁アセンブリ１０の第１モジュール１６は、第２ポペット弁２０を含み得る。当業者は、第２ポペット弁２０が、第１ポペット弁１８と物理的に及び機能的に同じであると認識するであろう。従って、第１ポペット弁１８の要素に対応する第２ポペット弁２０の要素には、それらの第１ポペット弁１８の等価物と同じ参照番号が与えられている。これらの要素の記載は、繰り返されない。例えば、第２ポペット弁２０の第２ダイヤフラム７６ｂは、第１ポペット弁１８の第１ダイヤフラム７６ａと物理的に及び機能的に同じであり得る。しかしながら、第１ポペット弁１８と第２ポペット弁２０との間には、１つの重要な違いがある。具体的には、第２ポペット弁２０が、第１モジュール供給容積９２と流体的に連通する第１モジュール供給ポート３０を含む。第１モジュール供給容積９２は、第１ポペット弁１８の第１モジュール排出容積７８に等価な第２ポペット弁２０の容積である。従って、第２ポペット弁２０が、閉じ位置にある場合（第２弁プラグ８２ｂが、第２弁座８６ｂと密閉嵌合する場合）、第１モジュール中央ポート２２は、第１モジュール供給容積９２と流体的に連通しない。しかしながら、第２ポペット弁２０が、開き位置にある場合（第２弁プラグ８２ｂが、第２弁座８６ｂと密閉嵌合しない場合）、第１モジュール中央ポート２２は、第１モジュール供給容積９２と流体的に連通する。
【００７５】
図２Ｂに示されまた前に記されたように、ポペット弁アセンブリ１０は、第２モジュール４２を含み得る。第２モジュール４２は、第１モジュール１６と物理的に及び機能的に同じであり得る。それにより、ポペット弁アセンブリ１０を製造する費用が削減される。従って、第２モジュール４２は、第１ポペット弁１８と同じ第３ポペット弁４４と、第２ポペット弁２０と同じ第４ポペット弁４６とを含み得る。第１ポペット弁１８の等価要素に対応する第３ポペット弁４４の要素には、それらの第１ポペット弁１８の等価物に対応する参照番号が与えられている。これらの要素の記載は、繰り返されない。例えば、第３ポペット弁４４の第３ダイヤフラム７６ｃは、第１ポペット弁１８の第１ダイヤフラム７６ａと物理的に及び機能的に同じであり得る。加えて、第２モジュール４２の等価要素に対応する第１モジュール１６の要素には、それらの第１モジュール１６の等価物に対応する参照番号が与えられている。例えば、第２モジュール４２の第２モジュール中央ポート２２’は、第１モジュール１６の第１モジュール中央ポート２２と同じである。第２モジュール４２の第２モジュール排出ポート２８’は、第１モジュール１６の第１モジュール排出ポート２８と同じである。第２モジュール４２の第２モジュール供給ポート３０’は、第１モジュール１６の第１モジュール供給ポート３０と同じである。
【００７６】
図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、ポペット弁アセンブリ１０は、シャトル弁６０等の制御弁も含み得る。シャトル弁６０は、シャトル供給ポート９４とシャトル排出ポート９６とを含み得る。シャトル供給ポート９４は、シャトル供給空気圧ライン９８により、圧縮空気等の加圧流体の供給部３２に接続され得る。シャトル排出ポート９６は、大気に放出されるように、大気と流体的に連通し得る。シャトル弁６０は、以下により詳しく記載されるように、１つ以上のポペット口３８ａ〜３８ｄに接続され得るシャトルワークポート１００も含み得る。シャトルは、３／２又は５／２機能のどちらかを有し得る。３／２機能を得るために、内部シャトル（図示されず）が、当該分野で周知であるように、第１シャトル位置と第２シャトル位置との間で入れ替わり得る。内部シャトル（図示されず）は、シャトルばね（図示されず）により、第１シャトル位置又は第２シャトル位置のどちらかに押され得る。内部シャトル（図示されず）は、以下により詳しく記載されるように、パイロット弁５８により、第１シャトル位置から第２シャトル位置へ移動し得る。逆もまた同様である。図３Ａに示される第１シャトル位置では、シャトルワークポート１００は、シャトル供給ポート９４と流体的に連通し得る。図３Ｂに示される第２シャトル位置では、シャトルワークポート１００は、シャトル排出ポート９６と流体的に連通し得る。ある用途では、シャトル内に、図５Ａ及び図５Ｂに示される５／２「フェイルラスト」機能等の５／２機能が必要とされ得る。これらの用途では、５／２シャトル６０’は、第１シャトルワークポート１０２と、第２シャトルワークポート１０４との両方を有し得る。５／２シャトル６０’は、シャトル供給ポート９４’、第１シャトル排出ポート１０６、及び第２シャトル供給ポート１０８も有し得る。シャトル供給ポート９４’は、シャトル供給空圧ライン９８により、加圧流体供給部３２に接続され得る。内部シャトル（図示されず）は、１つ以上のパイロット弁５８により、第１シャトル位置から第２シャトル位置へ移動し得る。逆もまた同様である。図５Ａに示される第１シャトル位置では、第２シャトルワークポート１０４は、シャトル供給ポート９４’と流体的に連通し得る。第１シャトルワークポート１０２は、第１シャトル排出ポート１０６と流体的に連通し得る。図５Ｂに示される第２シャトル位置では、第２シャトルワークポート１０４は、第２シャトル排出ポート１０８と流体的に連通し得る。第１シャトルワークポート１０２は、シャトル供給ポート９４’と流体的に連通し得る。
【００７７】
また図３Ａおよび３Ｂに示されたように、ポペット弁アセンブリ１０は、パイロット弁５８などの第２のタイプの制御弁を含んでもよい。パイロット弁５８は、パイロット供給ポート１１０およびパイロット排気ポート１１２を含んでもよい。パイロット供給ポート１１０は、パイロット供給空気圧ライン１１４により加圧空気などの加圧流体の供給部３２に連結されてもよい。パイロット排気ポート１１２は、パイロット排気ポート１１２が大気に放出できるように、周辺環境と流体連通してもよい。またパイロット弁５８は、１つまたは複数のポペットポート３８ａ〜３８ｄに以下に記載する手法で連結され得る、パイロットワークポート１１６を含んでもよい。パイロット弁５８は、３／２機能性を有してもよく、シャトル弁６０の手法と同様の手法で作動させてもよい。具体的には、内部シャトル（図示せず）は、第１のパイロット位置と第２のパイロット位置との間を行ったり来たりしてもよい。内部シャトル（図示せず）は、第１のパイロット位置または第２のパイロット位置のいずれかにおいてシャトルばね（図示せず）によって付勢されてもよい。図３Ａに示された第１のパイロット位置において、パイロットワークポート１１６は、パイロット排気ポート１１２と流体連通してもよい。図３Ｂに示された第２のパイロット位置において、パイロットワークポート１００は、パイロット供給ポート１１０と流体連通してもよい。パイロット弁５８は、電気入力信号を制御装置（図示せず）から受信すると、第１のパイロット位置から第２のパイロット位置に、またその逆に移動してもよい。入力信号を受信すると、パイロット５８は、通電され（あるいは非通電にされ）てもよく、内部シャトル（図示せず）を当業者には周知の手法で機械的に動かしてもよい。先に述べたように、パイロット弁５８は、シャトル弁６０の内部シャトル（図示せず）を第１のシャトル位置から第２のシャトル位置に、またはその逆に移動するために、シャトル弁６４に結合されてもよい。具体的には、パイロット／シャトル空気圧ライン１１７は、パイロットワークポート１１６がパイロット供給ポート１１０と流体連通するとき、パイロット弁５８からの圧力がパイロット／シャトル空気圧ライン１１７を通してシャトル弁６０の内部シャトル（図示せず）の表面に作用して、内部シャトルを第１のシャトル位置から第２のシャトル位置へ、またはその逆に移動させるように、パイロット５８をシャトル６０に連結してもよい。
【００７８】
また図３Ａに示されたように、ポペット弁アセンブリ１０は空気圧アクチュエータ２６を含んでもよい。空気圧アクチュエータ２６は、本体１１８内部に摺動可能に配置されたピストン６２を有する円筒状本体１１８も含んでもよい。アクチュエータアーム１２０は、ピストン６２がずれるとアクチュエータアーム１２０が長手方向にずれるように、ピストン６２に固定されてもよい。空気圧アクチュエータ２６の第１の実施形態では、アクチュエータばね１２２は、本体１１８の第２の端部１２４とピストン６２との間で本体１１８内部に配置され、ピストンを本体１１８の第１の端部１２６に向かって付勢する。第１のシリンダ容積２４は、ピストン６２と本体１１８の第１の端部１２６との間に画定される。第１のシリンダポート１２８は、第１のシリンダポート１２８が第１のシリンダ容積２４と流体連通するように、第１の端部１２６に近接した本体１１８の外表面上に配置される。別法として、図４Ａおよび４Ｂに示された空気圧アクチュエータ２６’の第２の実施形態では、アクチュエータばね１２２が取り除かれてもよく、第２のシリンダポート１３０は、第２のシリンダポート１３０が、ピストン６２と本体１１８の第２の端部１２４との間に画定された第２のシリンダ容積４８と流体連通するように、第２の端部１２４に近接した本体１１８の外表面上に配置されてもよい。
【００７９】
先に説明されたように、上述の構成部品はモジュラーであることを意図し、特定の用途に対して必要に応じて置換されてもよい。したがって、次にポペット弁アセンブリ１０の作動について、可能な用途のすべてではないがいくつかを説明する。
【００８０】
図３Ａおよび３Ｂに示されたように、ポペット弁アセンブリ１０において３／２機能性を達成することが望ましい場合は、単一のモジュール、第１のモジュール１６が筐体１２の中心穴１４内部に配置される。明確にするために、筐体１２は図３Ａおよび３Ｂから省かれている。複数の円盤状スペーサ（図示せず）は、第１のモジュール１６のいずれかの側部上の中心穴１４内部に配置されて、中心穴１４内部の第１のモジュール１６を中心に置き、かつ担持してもよい。空気圧アクチュエータ２６の第１のシリンダポート１２８は、第１のモジュール中心通路９０が、空気圧アクチュエータ２６の第１のシリンダ容積２４と流体連通するように、第１のアクチュエータ空気圧ライン１３４により第１のモジュール中心ポート２２に連結されてもよい。第１のモジュール１６の第１のポペットポート３８ａは、第１のポペット空気圧ライン１３６ａによりシャトル弁６０のシャトルワークポート１００に連結されてもよい。加えて、第１のモジュール１６の第２のポペットポート３８ｂは、第２のポペット空気圧ライン１３６ｂによりパイロット弁５８のパイロットワークポート１１６に連結されてもよい。第１のモジュール１６の第１のモジュール供給ポート３０は、供給部３２が第１のモジュール供給容積９２と流体連通するように、モジュール供給空気圧ライン１３８により供給部３２に連結されてもよい。先に説明されたように、シャトル供給ポート９４は、シャトル供給空気圧ライン９８により供給部３２に連結されてもよく、パイロット供給空気圧ライン１１４は、パイロット供給ポート１１０を供給部３２に連結させてもよい。先に（または後に）説明された任意の空気圧ライン１３４、１３６ａ、１３６ｂ、１３８は、当業者に周知の手法で筐体１２内に形成された任意の複数のポート６４を通って、または中心穴１４を通って延在してもよいことが、当業者には理解されるはずである。
【００８１】
図３Ａに示されたように、パイロット弁５８が第１の位置内に（非通電の状態で）あるとき、パイロットワークポート１１６は、パイロット排気ポート１１２と流体連通し、シャトル６０を第１の位置から動かすために、パイロット５８によって提供される圧力はない。この第１の位置において、第１のポペットポート３８ａは、シャトルワークポート１００と流体連通し、シャトルワークポート１００は、シャトル供給ポート９４と流体連通する。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第１のポペット弁１８の第１の容積３４の中に流れ込み、第１のポペット弁１８を閉位置に維持する。またこの第１の位置において、第２のポペットポート３８ｂは、パイロット排気ポート１１２と流体連通する。それ故、第２のポペット弁２０の第２の容積３６内部の任意の圧力を大気に放出することができる。第１のモジュール供給容積９２内の圧力は、第２のダイヤフラム７６ｂに作用し、その結果、第２のばね８４ｂによって提供された、対向する力より大きい力を第２のダイヤフラム７６ｂ上にもたらし、したがって図３Ａに示されたように、第２のポペット弁２０を開位置に移動させる。第２のポペット弁２０が開位置にある（かつ第１のポペット弁１８が上述のように閉位置に維持される）とき、供給部３２からの加圧流体は、第１のモジュール中心通路９０の中に広がり、第１のアクチュエータ空気圧ライン１３４を通って第１のシリンダ容積２４の中に入る。第１のシリンダ容積２４内部の圧力は、ピストン６２の表面に作用し、その結果、アクチュエータばね１２２によって提供された、対向する力より大きい力をピストン６２上にもたらす。それ故、ピストン６２及び取り付けられたアクチュエータアーム１２０は、本体１１８の第２の端部１２４に向かってずれる。
【００８２】
図３Ｂに示されたように、パイロット弁５８が第２の位置に（通電状態で）あるとき、内部シャトル（図示せず）を第２の位置に先に述べた手法で移動させるために、圧力がパイロット弁５８によりシャトル弁６０に提供されてもよい。パイロット弁５８のこの第２の位置では、第２のポペットポート３８ｂは、パイロット供給ポート１１０と流体連通してもよい。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第２のポペット弁２０の第２の容積３６の中に流れ込んでもよく、第２のポペット弁２０を閉位置に維持し、したがって供給部３２からの圧力が、第１のモジュール供給容積９２から第１のモジュール中心通路９０の中に漏れない。またこの第２の位置では、第１のポペットポート３８ａはシャトル排気ポート９６と流体連通してもよく、第１のポペット弁１８の第１の容積３４内部の圧力を大気に放出できる。したがって、第１のシリンダ容積２４内の圧力は第１のモジュール中心通路９０に入ってもよく、この圧力は第１の弁プラグ８２ａの表面に作用する。第１のばね８４ａのみが第１のポペット弁１８を閉位置に維持させるので、第１の弁プラグ８２ａの表面上の圧力から生じる力は、第１のばね８４ａによって提供された力より大きくてもよく、第１のポペット弁１８が開く。第１のポペット弁１８が開位置にある（かつ第２のポペット弁２０が閉位置にある）とき、第１のシリンダ容積２４内の圧力は第１のモジュール排気ポート２８を通って放出する。また第１のシリンダ容積２４内の圧力が低減すると、ピストン６２上の圧力が対応して低減して、アクチュエータばね１２２が、ピストン６２およびアクチュエータアーム１２０を本体の第１の端部１２６に向かってずらす。
【００８３】
上述の３／２構成において、空気圧アクチュエータ２６は、アクチュエータアーム１２０が本体１１８から完全に伸びる第１の位置と、アクチュエータアーム１２０が本体１１８の中に完全に格納される第２の位置の、２つの位置の間のみを移動できることが、当業者には理解されるはずである。また上述の３／２構成は、パイロットとシャトル弁の他の組合せによって達成されてもよいことが、当業者には理解されるはずである。たとえば、第１のポペット弁１８は、シャトル弁６０の代わりにパイロット弁５８に作動可能に結合されてもよく、第２のポペット弁２０は、パイロット弁５８の代わりにシャトル弁６０に作動可能に結合されて、３／２構成を達成してもよい。
【００８４】
ポペット弁アセンブリ１０において５／２機能性を達成することが望ましい場合は、第１のモジュール１６および第２のモジュール４２の両方が、図４Ａおよび４Ｂに示されたように、筐体１２の中心穴１４内部に配置されてもよい。この場合も明確にするために、筐体１２は省かれている。複数の円盤状スペーサ（図示せず）は、第１のモジュール１６または第２のモジュール４２のいずれかの側部上の中心穴１４内部に配置されて、モジュール１６、４２を中心に置き、かつ担持してもよい。空気圧アクチュエータ２６のばねで留められた第１の実施形態を使用する代わりに、２つのシリンダポート１２８、１３０を有する空気圧アクチュエータ２６’の第２の実施形態を使用してもよい。空気圧アクチュエータ２６’の第１のシリンダポート１２８は、第１のモジュール中心通路９０が、空気圧アクチュエータ２６’の第１のシリンダ容積２４と流体連通するように、第１のアクチュエータ空気圧ライン１３４により第１のモジュール中心ポート２２に連結されてもよい。空気圧アクチュエータ２６’の第２のシリンダポート１３０は、第２のモジュール中心通路９０’が空気圧アクチュエータ２６’の第２のシリンダ容積４８と流体連通するように、第２のアクチュエータ空気圧ライン１４０により第２のモジュール中央ポート２２’に結合されてもよい。第１のモジュール１６の第１のポペットポート３８ａは、前述のように第１のポペット空気圧ライン１３６ａにより、シャトル弁６０のシャトルワークポート１００に結合されてもよい。第４のポペット空気圧ライン１３６ｄは、第４のポペットポート３８ｄをシャトル弁６０のシャトルワークポート１００に連結させてもよい。加えて、第１のモジュール１６の第２のポペットポート３８ｂは、前述のように、第２のポペット空気圧ライン１３６ｂにより、パイロット弁５８のパイロットワークポート１１６に連結されてもよい。第３のポペット空気圧ライン１３６ｃは、第３のポペットポート３８ｃをパイロット弁５８のパイロットワークポート１１６に連結させてもよい。第１のモジュール１６の第１のモジュール供給ポート３０は、供給部３２が第１のモジュール供給容積９２と流体連通するように、第１のモジュール供給空気圧ライン１３８により供給部３２に連結されてもよい。第２のモジュール４２の第２のモジュール供給ポート３０’は、供給部３２が第２のモジュール供給容積９２’と流体連通するように、第２のモジュール供給空気圧ライン１４２により供給部３２に連結されてもよい。シャトル供給ポート９４は、シャトル供給空気圧ライン９８により供給部３２に連結されてもよく、パイロット供給空気圧ライン１１４は、パイロット供給ポート１１０を供給部３２に連結させてもよい。
【００８５】
図４Ａに示されたように、パイロット弁５８が第１の位置内に（非通電の状態で）あるときは、パイロットワークポート１１６は、パイロット排気ポート１１２と流体連通してもよく、シャトル６０を第１の位置から動かすために、パイロット５８によって提供される圧力はない。この第１の位置において、第１のポペットポート３８ａは、シャトルワークポート１００と流体連通してもよい。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第１のポペット弁１８の第１の容積３４の中に流れ込んでもよく、第１のポペット弁１８を閉位置に維持する。またこの第１の位置において、第２のポペットポート３８ｂは、パイロット排気ポート１１２と流体連通してもよい。それ故、第２のポペット弁２０の第２の容積３６内部の圧力を大気に放出することができる。第２のばね８４ｂのみが第２のポペット弁２０を閉位置に維持させるので、第２のダイヤフラム７６ｂに作用する第１のモジュール供給容積９２内の圧力は、第２のポペット弁２０を開位置に移動させる。第２のポペット弁２０が開位置にある（かつ第１のポペット弁１８が上述のように閉位置に維持されている）とき、供給部３２からの加圧流体は、第１のモジュール中心通路９０の中に広がり、第１のアクチュエータ空気圧ライン１３４を通って第１のシリンダ容積２４の中に入る。第１のシリンダ容積２４内部の圧力は、ピストン６２に作用し、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０を本体１１８の第２の端部１２４に向かって移動させる。
【００８６】
また第１の位置において、図４Ａに示されたように、第４のポペットポート３８ｄは、シャトル供給ポート９４と流体連通してもよい。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第４のポペット弁４６の第４の容積５２の中に流れ込み、第４のポペット弁４６を閉位置に維持し、したがって供給部３２からの圧力が、第２のモジュール供給容積９２’から漏れない。この第１のパイロット位置において、第３のポペットポート３８ｃは、パイロット排気ポート１１２と流体連通してもよい。それ故、第３のポペット弁４４の第３の容積５０内部の圧力を大気に放出することができる。したがって、第２のシリンダ容積４８内の圧力は、第２のモジュール中心通路９０’の中に入り、その圧力は第３の弁プラグ８２ｃに作用する。第３のばね８４ｃのみが第３のポペット弁４４を閉位置に維持させるので、第３の弁プラグ８２ｃ上の圧力により、第３のポペット弁４４が開く。第３のポペット弁４４が開位置にある（かつ第４のポペット弁４６が閉位置にある）とき、第２のシリンダ容積４８内の圧力は、第２のモジュール排気ポート２８’を通って放出する。また第２のシリンダ容積４８内の圧力が低減すると、ピストン６２上の圧力が対応して低減し、本体１１８の第２の端部１２４に向かうピストン６２の動きに対向する力が低減する。
【００８７】
図４Ｂに示されたように、パイロット弁５８が第２のパイロット位置に（通電状態で）あるとき、内部シャトル（図示せず）を第２のシャトル位置に先に述べた手法で移動させるために、パイロット弁５８により圧力がシャトル弁６０に提供されてもよい。この第２のパイロット位置において、第３のポペットポート３８ｃは、パイロット圧力ポート１１０と流体連通してもよい。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第３のポペット弁４４の第３の容積５０の中に流れ込み、第３のポペット弁４４を閉位置に維持する。また第２のシャトル位置において、第４のポペットポート３８ｄはシャトル排気ポート９６と流体連通し、第４のポペット弁４６の第４の容積５２内の圧力を大気に放出する。第４のばね８４ｄのみが第４のポペット弁４６を閉位置に維持させるので、第４のダイヤフラム７６ｄに作用する第２のモジュール供給容積９２’内の圧力は、第４のポペット弁４６を開位置に移動させる。第４のポペット弁４６が開位置にある（かつ第３のポペット弁４４が上述のように閉位置に維持されている）とき、供給部３２からの加圧流体は、第２のモジュール中心通路９０’の中に広がり、第２のアクチュエータ空気圧ライン１４０を通って第２のシリンダ容積４８の中に入る。第２のシリンダ容積４８内部の圧力は、ピストン６２に作用し、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０を本体１１８の第１の端部１２６に向かって移動させる。
【００８８】
また第２のパイロット位置において、図４Ｂに示されたように、第２のポペットポート３８ｂは、パイロットワークポート１１６と流体連通してもよい。それ故、供給部３２からの加圧流体は、第２のポペット弁２０の第２の容積３６の中に流れ込み、第２のポペット弁２０を閉位置に維持し、したがって供給部３２からの圧力が、第１のモジュール供給容積９２から第１のモジュール中心通路９０の中に漏れない。この第２のシャトル位置において、第１のポペットポート３８ａは、シャトル排気ポート９６と流体連通する。それ故、第１のポペット弁１８の第１の容積３４内部の圧力は大気に放出してもよい。したがって、第１のシリンダ容積２４内の圧力は、第１のモジュール中心通路９０の中に入り、その圧力は第１の弁プラグ８２ａに作用する。第１のばね８４ａのみが第１のポペット弁１８を閉位置に維持させるので、第１の弁プラグ８２ａ上の圧力により、第１のポペット弁１８が開く。第１のポペット弁１８が開位置にある（かつ第２のポペット弁２０が閉位置にある）とき、第１のシリンダ容積２４内の圧力は、第１のモジュール排気ポート２８を通って放出する。また第１のシリンダ容積２４内の圧力が低減すると、ピストン６２上の圧力が対応して低減して、本体１１８の第１の端部１２６に向かうピストン６２の動きに対向する力が低減する。５／２構成において（および先に述べた３／２構成において）、空気圧アクチュエータ２６’を、アクチュエータアーム１２０が本体１１８から完全に伸びる第１の位置と、アクチュエータアーム１２０が本体１１８の中に完全に格納される第２の位置の、２つの位置の間のみを移動できる。
【００８９】
図５Ａおよび５Ｂに示されたように、ポペット弁アセンブリ１０において５／２「フェイルラスト（ｆａｉｌ  ｌａｓｔ）」機能性を達成することが望ましい場合は、ポペット弁アセンブリ１０は、２つの重要な修正をされて、上述のように標準の５／２機能に対して構成されてもよい。まず、標準の５／２構成に使用される３／２シャトル弁６０の代わりに、５／２シャトル弁６０’を使用してもよい。次に、シャトルばね（図示せず）を取り除いてもよく、第２のパイロット弁５８’を追加してもよい。第２のポペットポート３８ｂは、第２のポペット空気圧ライン１３６ｂにより、第１のシャトルワークポート１０２に連結されてもよく、第３のポペットポート３８ｃは、第３のポペット空気圧ライン１３６ｃにより、第１のシャトルワークポート１０２に連結されてもよい。加えて、第１のポペットポート３８ａは、第１のポペット空気圧ライン１３６ａにより、第２のシャトルワークポート１０４に連結されてもよく、第４のポペットポート３８ｄは、第４のポペットポート１３６ｄにより、第２のシャトルワークポート１０４に結合されてもよい。第１のパイロット弁５８の第１のパイロット供給ポート１１０は、第１のパイロット供給空気圧ライン１１４により供給部３２に連結されてもよく、第２のパイロット弁５８’の第２のパイロット供給ポート１１０’は、第２のパイロット供給空気圧ライン１１４’により供給部３２に連結されてもよく、５／２シャトル６０’のシャトル供給ポート９４は、シャトル供給空気圧ライン９８により供給部３２に連結されてもよい。図５Ａに説明されたように、第１のパイロット弁５８が通電し、第２のパイロット５８ｂが非通電であるとき、シャトル弁６０’の内部シャトル（図示せず）は、第１のポペットポート３８ａおよび第４のポペットポート３８ｄが、シャトル供給ポート９４’と流体連通し、第２のポペットポート３８ｂおよび第３のポペットポート３８ｃが第１のシャトル排気ポート１０６と流体連通する、第１の位置に移動される。先に説明された手法で、加圧流体は、第１のシリンダ容積２４に入り、第２のシリンダ容積４８から放出され、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０は、シリンダ本体１１８の第２の端部１２４に向かってずれる。
【００９０】
図５Ｂに示されたように、第１のパイロット弁５８が非通電であるとき、第２のパイロット５８’は自動的に通電し、第２のパイロット５８’はシャトル弁６０’の内部シャトル（図示せず）を第２の位置に移動させる。この第２の位置において、第１のポペットポート３８ａおよび第４のポペットポート３８ｄは、第２のシャトル排気ポート１０８と流体連通し、第２のポペットポート３８ｂおよび第３のポペットポート３８ｃは、シャトル供給ポート９４’と流体連通する。先に説明された手法で、加圧流体は、第２のシリンダ容積４８に入り、第１のシリンダ容積２４から放出され、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０は、シリンダ本体１１８の第１の端部１２６に向かってずれる。図５Ａに示されたように、第１のパイロット弁５８が再び通電すると、第２のパイロット５８’は自動的に非通電になり、第１のパイロット５８は内部シャトル（図示せず）を第１の位置に移動させる。この構成において、パイロット弁５８、５８’への電力が遮断されている場合、アクチュエータアーム１２０がその最後の位置に留まることが当業者には理解されるはずである。５／２機能性の場合にそうであったように、空気圧アクチュエータ２６’は、アクチュエータアーム１２０が本体１１８から完全に伸びる第１の位置と、アクチュエータアーム１２０が本体１１８の中に完全に格納される第２の位置の、２つの位置の間のみを移動できる。
【００９１】
図５Ａおよび５Ｂに示されたように、ポペット弁アセンブリ１０において５／３「センターブロック」機能性を達成することが望ましい場合は、ポペット弁アセンブリ１０は、シャトル弁６０を使用しないことを除いて、上述のように標準の５／２機能に対して構成されてもよい。シャトル弁６０の代わりに、第２のパイロット５８’を第１のパイロット５８と共に使用してもよい。第２のポペットポート３８ｂは、第２のポペット空気圧ライン１３６ｂにより第１のパイロットワークポート１１６に連結されてもよく、第３のポペットポート３８ｃは、第３のポペット空気圧ライン１３６ｃにより第１のパイロットワークポート１１６に連結されてもよい。加えて、第１のポペットポート３８ａは、第１のポペット空気圧ライン１３６ａにより第２のパイロットワークポート１１６’に連結されてもよく、第４のポペットポート３８ｄは、第４のポペット空気圧ライン１３６ｄにより第２のパイロットワークポート１１６’に連結されてもよい。第１のパイロット弁５８の第１のパイロット供給ポート１１０は、第１のパイロット供給空気圧ライン１１４により供給部３２に連結されてもよく、第２のパイロット弁５８’の第２のパイロット供給ポート１１０’は、第２のパイロット供給空気圧ライン１１４’により供給部３２に連結されてもよい。図６Ａに示されたように、第１のパイロット５８が非通電であり、第２のパイロット５８’が通電しているとき、第２のポペットポート３８ｂおよび第３のポペットポート３８ｃは、第１のパイロット供給ポート１１０と流体連通してもよく、第１のポペットポート３８ａおよび第４のポペットポート３８ｄは第２のパイロット排気ポート１１２’と流体連通してもよい。先に説明された手法で、加圧流体は、第２のシリンダ容積４８に入り、第１のシリンダ容積２４から放出され、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０は、シリンダ本体１１８の第１の端部１２６に向かってずれる。
【００９２】
図６Ｂに示されたように、第１のパイロット弁５８が通電し、第２のパイロット５８’が非通電であるとき、第２のポペットポート３８ｂおよび第３のポペットポート３８ｃは、第１のパイロット排気ポート１１２と流体連通し、第１のポペットポート３８ａおよび第４のポペットポート３８ｄは、第２のシャトルパイロットポート１１０’と流体連通する。先に説明された手法で、加圧流体は、第１のシリンダ容積２４に入り、第２のシリンダ容積４８から放出され、ピストン６２および取り付けられたアクチュエータアーム１２０は、シリンダ本体１１８の第２の端部１２４に向かってずれる。
【００９３】
図６Ｃに示されたように、第１のパイロット弁５８および第２のパイロット５８’の両方が非通電であるとき（すなわち、パイロットワークポート１１６、１１６’の両方がパイロット供給ポート１１０、１１０’の両方に流体連通しているとき）、第２のポペットポート３８ｂおよび第３のポペットポート３８ｃは、第１のパイロット供給ポート１１０と流体連通し、第１のポペットポート３８ａおよび第４のポペットポート３８ｄは、第２のパイロット供給ポート１１０’と流体連通する。この構成では、すべてのポペット弁１８、２０、４４、４６は閉じてもよく、加圧流体が第１のシリンダ容積２４および第２のシリンダ容積４２の両方に入ることを防止し、または第１のシリンダ容積２４および第２のシリンダ容積４２の両方から放出するのを防止する。したがって、両方のパイロット５８、５８’が非通電であるとき、空気圧アクチュエータ２６’のアクチュエータアーム１２０は「フリーズ」し、アクチュエータアーム１２０が本体１１８から完全に伸びる第１の位置と、アクチュエータアーム１２０が本体１１８の中に完全に格納される第２の位置との間のあらゆる位置に維持されることが可能である。
【００９４】
５／３「センター排気」機能性（図に示されていない）を達成することが望ましい場合は、ポペット弁アセンブリ１０は、先に説明されたように、５／３「センターブロック」機能性に対して構成されてもよい。しかし、第１のパイロット５８および第２のパイロット５８’の両方が通電しているとき、パイロットワークポート１１６、１１６’の両方は、パイロット供給ポート１１０、１１０’の両方と流体連通される。したがって、パイロット５８、５８’の両方が通電しているとき、空気圧アクチュエータ２６’のアクチュエータアーム１２０は、「フリーズ」し、アクチュエータアーム１２０が本体１１８から完全に伸びる第１の位置と、アクチュエータアーム１２０が本体１１８の中に完全に格納される第２の位置との間のあらゆる位置に維持されることが可能である。
【００９５】
様々な実施形態が上に説明されたが、本開示はそれに限定されることを意図しない。さらに添付の特許請求の範囲内である本開示の実施形態において変形形態を作成できる。たとえば、ポペットポートは、開示されたもの以外のパイロット弁またはシャトル弁に連結されてもよい。たとえば、５／３「センターブロック」構造において、第１のポペット空気圧ライン１３６ａは、第１のポペットポート３８ａを第２のパイロットワークポート１１６’の代わりに第１のパイロットワークポート１１６に連結させてもよく、第２のポペット空気圧ライン１３６ｂは、第２のポペットポート３８ｂを第１のパイロットワークポート１１６の代わりに第２のパイロットワークポート１１６’に連結させてもよく、第３のポペット空気圧ライン１３６ｃは、第３のポペットポート３８ｃを第１のパイロットワークポート１１６の代わりに第２のパイロットワークポート１１６’に連結させてもよく、また第４のポペット空気圧ライン１３６ｄは、第４のポペットポート３８ｄを第２のパイロットワークポート１１６’の代わりに第１のパイロットワークポート１１６に連結させてもよい。さらに、加圧流体の単一の供給部３２が開示されたが、加圧流体の供給部３２は、加圧流体のいくつかの源から構成されてもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【国際調査報告】
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