(57)【要約】  省エネ型方向制御弁（２位置および３位置）が、標準の手動オーバーライド機能性を備え、かつそれぞれ各々の標準／非省エネ型方向制御弁と同じ定常状態入出力挙動を備えて構成される。これにより、外部の電気的な、および手動オーバーライドのコマンド論理を再構成することなく、標準非省エネ型弁が、省エネ型弁に置き換えられることが可能になる。
2017534820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
常時減圧パイロットソレノイド弁と、
常時加圧パイロットソレノイド弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、および第２のパイロットシリンダが、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
常時減圧パイロットソレノイドが、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御し、
常時加圧パイロットソレノイドが、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御し、
第１のパイロットシリンダが第１の直径を有し、第２のパイロットシリンダが第２の直径を有し、第２の直径が、第１の直径よりも小さい、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項２】
第２の直径が、第１の直径よりも少なくとも５パーセント小さい、請求項１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項３】
第２の直径が、第１の直径よりも少なくとも１０パーセント小さい、請求項１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項４】
第２の直径が、第１の直径よりも少なくとも２０パーセント小さい、請求項１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項５】
第２の直径が、第１の直径よりも少なくとも３０パーセント小さい、請求項１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項６】
少なくとも４つの流体ポートが、供給ポート、排気ポート、第１の出口ポート、および第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項７】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
常時減圧パイロットソレノイド弁と、
常時加圧パイロットソレノイド弁と、
第１のおよび第２の入口ポート、ならびに出口ポートを含むシャトル弁と、
ばね復帰パイロット操作３方弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作３方弁が、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
シャトル弁の出口ポートが、ばね復帰パイロット操作３方向弁にパイロット圧力を供給し、
ばね復帰パイロット操作３方弁が、非通電にされるとき、第２のパイロットシリンダを加圧し、通電されるとき、第２のパイロットシリンダを減圧し、
常時減圧パイロットソレノイドが、第１のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御し、
常時加圧パイロットソレノイドが、シャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御する、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項８】
少なくとも４つの流体ポートが、供給ポート、排気ポート、第１の出口ポート、および第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項７に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項９】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
第１の出口ポートおよび第２の出口ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
パイロットポートを含むばね復帰パイロット操作２方弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁が、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通するように、および、ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しないように、ばね復帰パイロット操作２方弁が、第１の出口ポートと第２の出口ポートとの間の流体連通を制御し、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御し、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御し、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁が、ばね復帰パイロット操作２方弁のパイロットポートへの圧力を制御する、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項１０】
少なくとも４つの流体ポートがまた、供給ポートおよび排気ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項９に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項１１】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
第１の出口ポートおよび排気ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第１の入口ポート、第２の入口ポート、および出口ポートを含むシャトル弁と
ばね復帰パイロット操作２方弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁が、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
シャトル弁の出口ポートが、ばね復帰パイロット操作２方弁にパイロット圧力を供給し、
ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと排気ポートとが流体連通しないように、および、ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと排気ポートとが流体連通するように、ばね復帰パイロット操作２方弁が、第１の出口ポートと排気ポートとの間の流体連通を制御し、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第１のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御し、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御し、
第３のパイロットソレノイド弁が、シャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御する、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項１２】
少なくとも４つの流体ポートがまた、供給ポートおよび第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項１１に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項１３】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
第１の出口ポートおよび供給ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第１の入口ポート、第２の入口ポート、および出口ポートを含むシャトル弁と、
ばね復帰パイロット操作２方弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁が、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
シャトル弁の出口ポートが、ばね復帰パイロット操作２方弁にパイロット圧力を供給し、
ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと供給ポートとが流体連通しないように、および、ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと供給ポートとが流体連通するように、ばね復帰パイロット操作２方弁が、第１の出口ポートと供給ポートとの間の流体連通を制御し、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第２のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御し、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁が、シャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御する、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項１４】
少なくとも４つの流体ポートが、排気ポートおよび第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項１３に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項１５】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
排気ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第３の常時加圧パイロットソレノイド弁と、
第１のパイロットポートおよび第２のパイロットポートを含む第１の３方弁と、
第１のパイロットポートおよび第２のパイロットポートを含む第２の３方弁と、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、第１の３方弁、および第２の３方弁が、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
第１のパイロットソレノイド弁が、第１の３方弁の第１のパイロットポートおよび第２の３方弁の第２のパイロットポートへの、圧力を制御するように構成されており、
第２のパイロットソレノイド弁が、第１の３方弁の第２のパイロットポートおよび第２の３方弁の第１のパイロットポートへの、圧力を制御するように構成されており、
第１の３方弁が、第１のパイロットシリンダを、第３の常時加圧ソレノイドパイロット弁の出口、または排気のいずれかに結合するように構成されており、
第２の３方弁が、第２のパイロットシリンダを、第３の常時加圧ソレノイドパイロット弁の出口、または排気ポートのいずれかに結合するように構成されている、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項１６】
少なくとも４つの流体ポートが、供給ポート、第１の出口ポート、および第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項１５に記載のパイロット操作方向制御弁。
【請求項１７】
パイロット操作方向制御弁が、
弁本体と、
少なくとも４つの流体ポートと、
弁スプールと、
第１のパイロットシリンダと、
第２のパイロットシリンダと、
第１の付勢部材と、
第２の付勢部材と、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、
第１の入口ポートおよび第２の入口ポートを含む第１のシャトル弁と、
第１の入口ポートおよび第２の入口ポートを含む第２のシャトル弁と、
ピストンを含む単動式ばね復帰シリンダと、
を含み、
少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、第１のシャトル弁、第２のシャトル弁、および単動式ばね復帰シリンダが、弁本体内に配置され、
第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の位置に動かされ、
第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第２の位置に動かされ、
第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールが、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動かされ、
第１のシャトル弁の出口ポートが、第２のシャトル弁の第１の入口ポートに圧力を供給するように構成されており、
第２のシャトル弁の出口ポートが、単動式シリンダに圧力を供給するように構成されており、
第１の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御するように構成され、第１のシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御するように構成されており、
第２の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御するように構成され、第２のシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御するように構成されており、
第３の常時減圧パイロットソレノイド弁が、第１のシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御するように構成されており、
方向制御弁のスプールが、単動式シリンダが通電されるときに、単動式シリンダのピストンによって係合されるようなデテントを、さらに含む、
パイロット操作方向制御弁。
【請求項１８】
少なくとも４つの流体ポートが、供給ポート、排気ポート、第１の出口ポート、および第２の出口ポートを含み、
弁スプールが第１の位置にあるとき、供給ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第２の位置にあるとき、供給ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、排気ポートと第１の出口ポートとが流体連通しており、
弁スプールが第３の位置にあるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通しており、供給ポートと排気ポートとが流体連通していない、
請求項１７に記載のパイロット操作方向制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年１０月３日に出願され、現在係属中である米国仮特許出願第６２／０５９，４８６号の優先権を主張するものである。
連邦政府資金による研究開発の記載
該当なし
付録
該当なし
本出願は、一般に、空気圧方向制御弁に関する。より詳細には、本発明は、標準（すなわち、非省エネ型）２位置および３位置方向制御弁との全入出力の互換性／交換可能性を前記方向制御弁が有するようなやり方で、手動オーバーライド機能性を有する省エネ型方向制御弁を構成し、動作させるための装置および方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
「標準」２位置または３位置方向制御弁は、本開示の目的のために、２つまたは３つのポート対ポート接続性構成において、それぞれ、４つまたはそれ以上の流体ポートを選択的に接続する方向制御弁として規定される。４つのポートは、本明細書において、供給（加圧流体源に動作可能に接続される）、排気（一般的には、大気または低圧ラインに動作可能に接続される）、第１の出口（空気圧アクチュエータの１つの側に動作可能に接続される）、および第２の出口（空気圧アクチュエータのもう一方の側に動作可能に接続される）と呼ばれる。標準２位置方向制御弁は、供給が第１の出口ポートに接続され、排気が第２の出口ポートに接続される第１のポート対ポート接続性構成、または、供給が第２の出口ポートに接続され、排気が第１の出口ポートに接続される第２のポート対ポート接続性構成のいずれかを、選択的に可能にすることになる。標準２位置弁は、単安定タイプまたは双安定タイプの弁としてさらに分類されてよく、前者は、弁への制御電力が取り除かれるとき、第１のポート対ポート接続性構成に戻り、一方後者は、弁への電力が取り除かれるとき、最後にコマンドが出されたポート対ポート接続性構成を維持する。
【０００３】
標準３位置方向制御弁は、２位置弁の第１および第２のポート対ポート接続性を提供し、追加的に、弁から電力が取り除かれるとき、第３のポート対ポート接続性を提供する。第３のポート対ポート接続性（電源切断に関連付けられる）は、一般的には、以下の３つのタイプのうちの１つである：すべてのポートがブロックされるタイプ、供給ポートがブロックされ、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートが排気に接続されるタイプ、ならびに、排気ポートがブロックされ、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートが供給に接続されるタイプ。したがって、標準方向制御弁には、次のような５つの基本変形またはタイプが存在する：電力が取り除かれるとき、第１のポート対ポート接続性構成に戻る２位置単安定弁（以下、「２Ｐ−ＭＳＴ」）、電力が取り除かれるとき、現在の接続性を維持する２位置双安定弁（以下、「２Ｐ−ＢＳＴ」）、電力が取り除かれるとき、すべてのポートがブロックされた状態に戻る３位置弁（以下、「３Ｐ−ＡＰＢ」）、電力が取り除かれるとき、出口ポートを排気に接続する３位置弁（以下、「３Ｐ−ＥＣ」）、および電力が取り除かれるとき、出口ポートを供給に接続する３位置弁（以下、「３Ｐ−ＳＣ」）。
【０００４】
ポート対ポート接続性は、一般に、弁への電気的なコマンド入力を介して、これらの方向制御弁において選択される。２Ｐ−ＭＳＴ弁のケースでは、１つの電気的なコマンド入力が存在し、これは、弁への論理コマンドとみなされてよい電圧入力である。論理１（またはハイ）コマンドが、第２のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、一方論理０（またはロー）コマンドが、第１のポート対ポート接続性構成において弁を構成する。その他の４つの弁タイプのケースでは、電気的な入力が、２つの論理入力コマンドからなる。２Ｐ−ＢＳＴでは、論理ペア（１，０）が、第１のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、論理ペア（０，１）が、第２のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、論理ペア（０，０）が、現在の構成を維持し、論理ペア（１，１）についての構成は規定されていない（すなわち、それは使用されていない）。３位置弁のいずれかでは、論理ペア（１，０）が、第１のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、論理ペア（０，１）が、第２のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、論理ペア（０，０）が、第３のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、論理ペア（１，１）についての構成は使用されていない。
【０００５】
通常の電気的なコマンドに加えて、標準弁はまた、手動オーバーライドのコマンド（以下、「ＭＯ」）に応答するように構成され得る。２Ｐ−ＭＳＴのケースにおいては、単一のＭＯが存在し、作動しているとき、ＭＯは第２のポート対ポート接続性構成の中に弁を構成することになり、作動していないとき、弁の、弁現在のポート対ポート構成を維持する。その他の４つの弁タイプのケースでは、２つのＭＯが存在する。ＭＯを（手動の）論理入力と考え、かつ電気的な入力がない場合、ＭＯ入力に応答する弁の挙動は、電気的な入力に応答するその挙動に類似する。詳細には、２Ｐ−ＢＳＴでは、ＭＯ論理ペア（１，０）が、第１のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、ＭＯ論理ペア（０，１）が、第２のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、ＭＯ論理ペア（０，０）が、現在の構成を維持し、ＭＯ論理ペア（１，１）は使用されていない。３位置弁のいずれかでは、ＭＯ論理ペア（１，０）が、第１のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、ＭＯ論理ペア（０，１）が、第２のポート対ポート接続性構成において弁を構成し、ＭＯ論理ペア（０，０）が、現在の構成を維持し、ＭＯ論理ペア（１，１）は使用されていない。弁の集合的な挙動が、電気的なコマンドとＭＯコマンドとの間の論理ＯＲ動作の結果となる。
【０００６】
いくつかのケースにおいては、標準方向制御弁に追加的なポート対ポート接続性構成を加えることが望ましい。詳細には、第１のポート対ポート接続性構成と第２のポート対ポート接続性構成との間で切り替えるとき、たとえば、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートが接続され、一方供給ポートおよび排気ポートがブロックされる場合、弁は、あらかじめ加圧された出口ポートからあらかじめ減圧された出口ポートへと、圧縮空気が流れるのを可能にすることになり、それによりかなり多量の圧縮空気を、排気する前に効果的にリサイクルする。この追加的なポート対ポート接続性による弁は、第１のポート対ポート接続性構成と第２のポート対ポート接続性構成との間で切り替えるとき、弁が圧縮空気をリサイクルすることができるので、本明細書で「省エネ型」弁と呼ばれ、その結果、省エネ型弁によって制御されるシステムは、第１のポート対ポート接続性構成に関連付けられた構成から第２のポート対ポート接続性構成に関連付けられた構成へとアクチュエータを動かすのに、より少ない新しい圧縮空気しか要さないことになる。そのような弁は、米国特許第８６３５９４０号明細書、ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０７８４３０、およびＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０７８４３３に説明されており、これらは、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている。
【０００７】
省エネ型ポート対ポート接続性構成を標準方向制御弁構成に加えることにより、２位置弁タイプ（すなわち、２Ｐ−ＭＳＴまたは２Ｐ−ＢＳＴ）のケースにおいては、２つのポート接続性構成ではなく、３つのポート接続性構成をもたらし、３位置弁タイプ（すなわち、３Ｐ−ＡＰＢ、３Ｐ−ＥＣ、または３Ｐ−ＳＣ）のケースにおいては、３つのポート接続性構成ではなく、合計４つのポート接続性構成をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第８６３５９４０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
省エネ型方向制御弁に関連付けられたポート対ポート接続性構成の数の上での増加にもかかわらず、本発明者は、手動オーバーライド機能性を備え、かつそれぞれ各々の標準／非省エネ型弁と同じ定常状態入出力挙動を備えた、そのような省エネ型弁をさらに構成することが望ましいであろうと考える。そうすることにより、外部の電気的な、および手動オーバーライドのコマンド論理を再構成することなく、標準非省エネ型弁が、省エネ型弁に置き換えられることが可能になる。これを実現するために、標準弁変形のタイプごとに手動オーバーライドを備えた省エネ型弁の少なくとも一実施形態は、標準弁変形と同じ定常状態のポート対ポート接続性を有するように開発されている。本出願は、それらの弁、およびそれらの弁が動作するための方法を説明する。
【００１０】
本発明の一態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、常時減圧パイロットソレノイド弁と、常時加圧パイロットソレノイド弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、および第２のパイロットシリンダは、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動かされる。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。常時減圧パイロットソレノイドは、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御する。常時加圧パイロットソレノイドは、第２のパイロットシリンダへの圧力、および第１のパイロットシリンダを制御する。そして第１の直径、および第２のパイロットシリンダは、第２の直径を有し、第２の直径は、第１の直径よりも小さい。
【００１１】
本発明の別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、常時減圧パイロットソレノイド弁と、常時加圧パイロットソレノイド弁と、第１の入口ポートおよび第２の入口ポート、ならびに出口ポートを含むシャトル弁と、ばね復帰パイロット操作３方弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作３方弁は、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。シャトル弁の出口ポートは、ばね復帰パイロット操作３方向弁にパイロット圧力を供給する。ばね復帰パイロット操作３方弁は、非通電にされるとき、第２のパイロットシリンダを加圧し、通電されるとき、第２のパイロットシリンダを減圧する。常時減圧パイロットソレノイドは、第１のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御する。そして常時加圧パイロットソレノイド弁は、シャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御する。
【００１２】
本発明のさらに別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、第１の出口ポートおよび第２の出口ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、パイロットポートを含むばね復帰パイロット操作２方弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁は、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとが流体連通するように、ばね復帰パイロット操作２方弁は、第１の出口ポートと第２の出口ポートとの間の流体連通を制御する。ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと第２の出口ポートとは流体連通していない。第１の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御する。第２の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御する。そして第３の常時減圧パイロットソレノイド弁は、ばね復帰パイロット操作２方弁のパイロットポートへの圧力を制御する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、第１の出口ポートおよび排気ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、ばね復帰パイロット操作２方弁と、第１の入口ポート、第２の入口ポート、および出口ポートを有するシャトル弁とを含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁は、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。シャトル弁の出口ポートは、ばね復帰パイロット操作２方弁にパイロット圧力を供給する。ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと排気ポートとが流体連通しないように、および、ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと排気ポートとが流体連通するように、ばね復帰パイロット操作２方弁は、第１の出口ポートと排気ポートとの間の流体連通を制御する。第１の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第１のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御する。第２の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御する。そして第３のパイロットソレノイド弁は、シャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御する。
【００１４】
本発明の別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、第１の出口ポートおよび供給ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第１の入口ポート、第２の入口ポート、および出口ポートを含むシャトル弁と、ばね復帰パイロット操作２方弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、およびばね復帰パイロット操作２方弁は、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。シャトル弁の出口ポートは、ばね復帰パイロット操作２方弁にパイロット圧力を供給する。ばね復帰パイロット操作２方弁が通電されるとき、第１の出口ポートと供給ポートとが流体連通しないように、および、ばね復帰パイロット操作２方弁が非通電にされるとき、第１の出口ポートと供給ポートとが流体連通するように、ばね復帰パイロット操作２方弁は、第１の出口ポートと供給ポートとの間の流体連通を制御する。第２の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第２のパイロットシリンダへの、およびシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御する。そして第３の常時減圧パイロットソレノイド弁は、シャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御する。
【００１５】
本発明のさらに別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、排気ポートを含む少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第３の常時加圧パイロットソレノイド弁と、第１のパイロットポートおよび第２のパイロットポートを含む第１の３方弁と、第１のパイロットポートおよび第２のパイロットポートを含む第２の３方弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、シャトル弁、第１の３方弁、および第２の３方弁は、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。第１のパイロットソレノイド弁は、第１の３方弁の第１のパイロットポートおよび第２の３方弁の第２のパイロットポートへの、圧力を制御するように構成されている。第２のパイロットソレノイド弁は、第１の３方弁の第２のパイロットポートおよび第２の３方弁の第１のパイロットポートへの、圧力を制御するように構成されている。第１の３方弁は、第１のパイロットシリンダを、第３の常時加圧ソレノイドパイロット弁の出口、または排気のいずれかに結合するように構成されている。第２の３方弁は、第２のパイロットシリンダを、第３の常時加圧ソレノイドパイロット弁の出口、または排気ポートのいずれかに結合する。
【００１６】
本発明のさらに別の態様において、パイロット操作方向制御弁が、弁本体と、少なくとも４つの流体ポートと、弁スプールと、第１のパイロットシリンダと、第２のパイロットシリンダと、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、第１の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第２の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第３の常時減圧パイロットソレノイド弁と、第１の入口ポートおよび第２の入口ポートを含む第１のシャトル弁と、ピストンを含む単動式ばね復帰シリンダと、第１の入口ポートおよび第２の入口ポートを含む第２のシャトル弁と、を含む。少なくとも４つの流体ポート、弁スプール、第１のパイロットシリンダ、第２のパイロットシリンダ、第１のシャトル弁、第２のシャトル弁、および単動式ばね復帰シリンダは、弁本体内に配置される。第１のパイロットシリンダが加圧され、第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の位置に動く。第２のパイロットシリンダが加圧され、第１のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第２の位置に動く。第１のパイロットシリンダおよび第２のパイロットシリンダが減圧されるとき、弁スプールは、第１の付勢部材および第２の付勢部材によって第３の位置に動く。第１のシャトル弁の出口ポートは、第２のシャトル弁の第１の入口ポートに圧力を供給するように構成されている。第２のシャトル弁の出口ポートは、単動式シリンダに圧力を供給するように構成されている。第１の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第１のパイロットシリンダへの圧力を制御するように構成され、第１のシャトル弁の第１の入口ポートへの圧力を制御するように構成されている。第２の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第２のパイロットシリンダへの圧力を制御するように構成され、第２のシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御するように構成されている。第３の常時減圧パイロットソレノイド弁は、第１のシャトル弁の第２の入口ポートへの圧力を制御するように構成されている。方向制御弁のスプールは、単動式シリンダが通電されるときに、単動式シリンダのピストンによって係合されるようなデテントを、さらに含む。
【００１７】
本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の動作は、添付の図面を参照して、以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による弁の第１の実施形態を表し、スプールが右方位置に動いた、通電状態における弁を示す図である。
【図２】そのスプールが左方位置に動いた、非通電状態における第１の弁実施形態を表す図である。
【図３】スプールの各端部に設置された付勢部材（たとえば、センタリングばね）によってそのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第１の弁実施形態を表す図である。
【図４】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第１の弁実施形態を表す図である。
【図５】本発明による弁の第２の実施形態を表し、そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における弁を示す図である。
【図６】そのスプールが左方位置に動いた、非通電状態における第２の弁実施形態を表す図である。
【図７】そのスプールが付勢部材によって中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第２の弁実施形態を表す図である。
【図８】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第２の弁実施形態を表す図である。
【図９】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第３の弁実施形態を表す図である。
【図１０】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第３の弁実施形態を表す図である。
【図１１】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第３の弁実施形態を表す図である。
【図１２】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第３の弁実施形態を表す図である。
【図１３】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第３の弁実施形態を表す図である。
【図１４】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第３の弁実施形態を表す図である。
【図１５】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第４の弁実施形態を表す図である。
【図１６】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第４の弁実施形態を表す図である。
【図１７】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第４の弁実施形態を表す図である。
【図１８】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第４の弁実施形態を表す図である。
【図１９】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第４の弁実施形態を表す図である。
【図２０】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第４の弁実施形態を表す図である。
【図２１】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第５の弁実施形態を表す図である。
【図２２】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第５の弁実施形態を表す図である。
【図２３】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第５の弁実施形態を表す図である。
【図２４】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第５の弁実施形態を表す図である。
【図２５】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第５の弁実施形態を表す図である。
【図２６】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第５の弁実施形態を表す図である。
【図２７】通電状態（たとえば、Ｓ１通電）または第１の手動オーバーライド状態のいずれかにおいて、そのスプールが右方位置に動いた、本発明による第６の弁実施形態を表す図である。
【図２８】通電状態（たとえば、Ｓ２通電）または第２の手動オーバーライド状態のいずれかにおいて、そのスプールが左方位置に動いた、第６の弁実施形態を表す図である。
【図２９】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第６の弁実施形態を表す図である。
【図３０】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第６の弁実施形態を表す図である。
【図３１】そのスプールが左方位置に動いた、非通電状態における第６の弁実施形態を表す図である。
【図３２】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第７の弁実施形態を表す図である。
【図３３】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３４】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３５】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３６】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３７】そのスプールが右方位置に動いた、非通電状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３８】そのスプールが左方位置に動いた、非通電状態における第７の弁実施形態を表す図である。
【図３９】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第８の弁実施形態を表す図である。
【図４０】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第８の弁実施形態を表す図である。
【図４１】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第８の弁実施形態を表す図である。
【図４２】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第８の弁実施形態を表す図である。
【図４３】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第８の弁実施形態を表す図である。
【図４４】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第８の弁実施形態を表す図である。
【図４５】そのスプールが右方位置に動いた、通電状態における本発明による第９の弁実施形態を表す図である。
【図４６】そのスプールが左方位置に動いた、通電状態における第９の弁実施形態を表す図である。
【図４７】そのスプールが中央位置に動いた、中間ドウェル状態における第９の弁実施形態を表す図である。
【図４８】そのスプールが右方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第９の弁実施形態を表す図である。
【図４９】そのスプールが左方位置に動いた、手動オーバーライド状態における第９の弁実施形態を表す図である。
【図５０】そのスプールが中央位置に動いた、非通電状態における第９の弁実施形態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
書面の明細書および図面における参照番号は、対応するアイテムを指し示す。
【００２０】
以下で説明され、図面に示される弁実施形態のそれぞれは、第１および第２の出口ポート（２、４）、ならびに少なくとも２つの排気ポート（３、５）を含む。使用において、出口ポート（２、４）は、１つまたは複数の空気圧アクチュエータの両側に接続される。図において、排気出口は三角形で表現されており、圧力入口は円形で指し示されている。ソレノイドは、文字Ｓで指し示されており、ソレノイドに供給される電力のない状態で、常時閉（ＮＣ）または常時開（ＮＯ）のいずれかである。より詳細には、常時減圧ソレノイドとしても説明され得る常時閉（ＮＣ）ソレノイドは、非通電にされるとき、各々のパイロットシリンダを減圧し（Ｓ＝０は、減圧されたパイロット状態に対応する）、通電されるとき、パイロットシリンダを加圧する（Ｓ＝１は、加圧された状態に対応する）。常時加圧ソレノイドとしても説明され得る常時開（ＮＯ）ソレノイドは、非通電にされるとき、各々のパイロットシリンダを加圧し（Ｓ＝０は、加圧された状態に対応する）、通電されるとき、パイロットシリンダを減圧する（Ｓ＝１は、減圧された状態に対応する）。弁実施形態ごとに示されている論理表は、弁に提供される標準の電気的な、または手動オーバーライドのＰＬＣ信号に応答して、ソレノイドがどのように作動するかを示す。１のＰＬＣ状態は、対応するソレノイドが、ＰＬＣによって、一般的にはＤＣまたはＡＣ電圧（たとえば、２４ボルトＤＣ）の形式で、通電されることを指し示し、一方０のＰＬＣ状態は、対応するソレノイドが、非通電にされることを指し示す。弁は、ドウェル（すなわち、エネルギー回収）位置へと弁を構成する、いかなる明示的なＰＬＣコマンドも受信しない。代わりに、弁は、内部弁回路によって、ＰＬＣコマンドが第１の信号から第２の信号に変わるとき（たとえば、０から１、または１から０）、その回路によって決定された時間期間の間、短時間、ドウェル位置に切り替えられる。一時的なドウェル期間の後でのみ、弁回路は、前記第２の状態へと弁を構成する。手動オーバーライド信号は、弁が非通電にされるとき、弁によって受信されることが想定される。ソレノイドに加えて、それぞれの弁は、スプール弁本体にスプール弁を含み、スプール弁は、弁のさまざまなポート対ポート接続性構成を生成する。追加として、弁のいくつかは、追加の圧力作動弁を含む。ソレノイドおよび他の圧力作動弁は、スプール弁本体内のスプールの動きを制御して、任意の所与の時間に、スプール弁がどのポート対ポート接続性構成モードにあるかを制御する。
【００２１】
以下の通り、本明細書では合計で９つの弁構成が説明される：２Ｐ−ＭＳＴ弁変形のための入出力互換性についての２つの構成、３Ｐ−ＡＰＢ弁変形のための１つの構成、３Ｐ−ＥＣ弁変形のための３つの構成、３Ｐ−ＳＣ弁変形のための１つの構成、および２Ｐ−ＢＳＴ弁変形のための２つの構成。
【００２２】
本発明による第１の２Ｐ−ＭＳＴ構成弁（２Ｐ−ＭＳＴ  Ｖ１）が、図１−図４に示されている。この第１の実施形態は、２つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２）を含み、それらは１つのＰＬＣコマンドによって動作し、１つのＭＯ入力とのオーバーライド互換性を要求する。図において、１のソレノイド状態は、各々のソレノイドが通電されていることを指し示し、一方０のソレノイド状態は、各々のソレノイドが非通電にされていることを指し示す。任意の所与の状態において、ソレノイドは、ＰＬＣコマンドによって、または内部弁回路によってのいずれかで、通電または非通電にされ得る。しかしながら、内部弁回路は、一般にＰＬＣ入力によって電力供給されるように想定されており、したがって、ＰＬＣ入力がない状態でソレノイドを通電する内部回路の能力は、短い時間長（たとえば、ドウェル期間の時間長）に限定される。ＭＯのソレノイド状態は、（電気的な入力によってではなく）手動オーバーライド入力を介して、ソレノイドが通電構成に動かされたことを指し示す。ＰＬＣ＝１に対応する図１に示された通電状態において、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ２は両方、ＰＬＣ入力によって通電されている。Ｓ１はＮＣタイプであり、Ｓ２はＮＯタイプであることから、両方を通電することは、Ｐ１（最も左のパイロットシリンダ）を加圧すること、およびＰ２（最も右のパイロットシリンダ）を減圧することに対応する。それに応じて、スプールは示されるように右に動き、それによって出口２を圧力源１に接続し、出口ポート４を排気ポート５に接続する。この時間の間、スプールは補助流路４＾をブロックし、次いで補助流路４＾は出力ポート２および４を分離し、したがって、弁は、２つの標準ＭＳＴポート接続性構成のうちの１つを取る。図２に示されるように、弁が非通電にされる（すなわち、ＰＬＣ＝０）とき、どちらのソレノイドも通電されず、その結果、ＮＣソレノイドＳ１は、最も左のパイロットシリンダ（Ｐ１）を減圧し、ＮＯソレノイドＳ２は、最も右のパイロットシリンダ（Ｐ２）を加圧する。これがスプールに作用する圧力を逆にして、それによってスプールを、示されるように左に動かす。その位置で、スプールは、出口ポート２を排気ポート３に接続し、右から２番目のスプールピストンが補助流路２＾をブロックし、次いで補助流路２＾は出口ポート２および４を分離し、したがって、弁は、２つの標準ＭＳＴポート接続性構成のうちのもう一方を取る。図３に示されるドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ２は通電され、一方ソレノイドＳ１は非通電にされる。ソレノイドは、それぞれ、ＮＯおよびＮＣであることから、これは、両方のパイロットシリンダを減圧し、スプール弁の付勢ばねによって決定されるようにスプールが平衡位置に動くのを可能にする。このスプール位置において、補助流路４＾および補助流路２＾は、スプールによるブロックを解除され、その結果、補助流路４＾および補助流路２＾を互いに動作可能に接続する。したがって、弁がドウェルモードにあるとき、出口ポート２は、出口ポート４と流体連通している。ＰＬＣの立ち上がりエッジの遷移のとき、内部弁回路は、短いドウェル期間の間ソレノイドＳ２のみを通電し、その後ソレノイドＳ���およびソレノイドＳ２の両方を通電することに留意されたい。ＰＬＣの立ち下がりエッジの遷移のとき、内部弁回路は同じことを行うが、ＰＬＣ入力がない状態でＳ２を通電するのに要される限りある量のエネルギーを供給するために、キャパシタに蓄えられたエネルギーを使用する。図４に示される手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ１は、手動入力によって手動で開かれ（すなわち、出力が加圧され）、一方ソレノイドＳ２は、その非通電の開状態のままであり、したがって、両方のパイロットシリンダが加圧される。しかしながら、とりわけ、最も右のパイロットシリンダは、最も左のパイロットシリンダよりも小さい直径を有する。好ましくは、小さい方の直径は、大きい方の直径よりも５パーセントを超えて小さい。より好ましくは、小さい方の直径は、大きい方の直径よりも１０パーセントを超えて小さい。さらにより好ましくは、小さい方の直径は、大きい方の直径よりも２０パーセントを超えて小さい。さらにより好ましくは、小さい方の直径は、大きい方の直径よりも３０パーセントを超えて小さい。直径の違いにより、最も左のパイロットシリンダに、最も右のパイロットシリンダがかけるよりも大きな圧力をスプールにかけさせ、それによって弁が手動オーバーライドモードにあるときとして、両方のパイロットシリンダが加圧されるときにスプールを右に動かす。こうして、通電モードでのように、弁が手動オーバーライドモードにあるとき、出力ポート２は圧力ポート１に接続され、一方出力ポート４は排気５に接続され、出口ポート２は、出口ポート４から流体分離されている。
【００２３】
第２の２Ｐ−ＭＳＴ構成弁（２Ｐ−ＭＳＴ  Ｖ２）が、図５−図８に示されている。この第２の弁において、パイロットシリンダの直径は同じである。しかしながら、この第２の弁は、シャトル弁と、ばね復帰パイロット操作３方弁と、をさらに含む。この弁実施形態において、ソレノイドＳ１およびＳ２は、両方ＮＣ（常時減圧）ソレノイドである。図５に示される通電状態（ＰＬＣ＝１）において、ソレノイドＳ１は通電され、一方ソレノイドＳ２は通電されない。これにより、最も左のパイロットシリンダを圧力に接続し、またシャトル弁の左側に圧力を供給する。シャトル弁の反対側は、ソレノイドＳ２を介して排気に接続されており、その結果、シャトル弁におけるシャトルが右に動き、それによりばね復帰パイロット操作３方弁の上部を加圧して、その制御スプールをその付勢ばねに対抗して下向きに押しやる。次いで、それにより最も右のパイロットシリンダを排気に接続する。２つのパイロットシリンダの圧力差がそれによってスプールを右に動かし、それにより出力ポート２を圧力ポート１に接続し、出力ポート４を排気ポート５に接続する（すなわち、ポート接続性の第１の標準構成を提供する）。図６に示されるように、非通電にされるとき（ＰＬＣ＝０）、両方のソレノイドＳ１、Ｓ２は減圧され、それによりシャトル弁への両方の入力を減圧し、それによりばね復帰パイロット操作３方弁の制御スプールが、その付勢ばねを介して上向きに動くのを可能にする。ばね復帰パイロット操作３方弁の制御スプールを上向きに動かすことにより、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを圧力源に接続する。最も左のパイロットシリンダは（ソレノイドＳ１が非通電にされているおかげで）減圧されているので、２つのパイロットシリンダの圧力差がそれによってスプールを左に動かし、それにより出力ポート４を圧力ポート１に接続し、出力ポート２を排気ポート３に接続する（すなわち、ＰＬＣ＝０は、第２のＭＳＴ標準弁構成に対応する）。図７に示されるドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ２は通電され、一方ソレノイドＳ１は通電されない（２Ｐ−ＭＳＴ  Ｖ１弁実施形態について説明された類似の弁回路を使用する）。ソレノイドＳ２を通電することにより、シャトル弁を圧力に接続し、その中のシャトルを左に動かし、ばね復帰パイロット操作３方弁の制御スプールの上部に圧力を作用させて、制御スプールをその付勢ばねに対抗して下向きに押しやり、それによってスプール弁の最も右のパイロットシリンダを排気に接続する。ソレノイドＳ１を非通電にすることにより、最も左のパイロットシリンダを排気に接続する。したがって、スプール弁のスプールに作用する差圧はなく、スプールは、その結果、スプール弁の付勢ばねによってその平衡位置に動く。これにより、補助流路４＾および補助流路２＾は、スプールによるブロックを解除されたままとなり、その結果、補助流路４＾および補助流路２＾を互いに動作可能に接続する。したがって、弁がドウェルモードにあるとき、出口ポート２は、出口ポート４と連通している。手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ１は、手動で作動し（すなわち、加圧され）、一方ソレノイドＳ２は、非作動のままである（すなわち減��される）。これは、制御弁を、それが通電されるとき（すなわち、ＰＬＣ＝１）にあるのと同じ構成に置く。
【００２４】
３Ｐ−ＡＰＢ構成弁が、図９−図１４に示されており、これは３つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３）を含み、それら３つのすべてが、非通電にされるとき常時閉である。３つのソレノイドは、２つのＰＬＣコマンド（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）によって動作し、２つのＭＯ入力（Ｓ１  ＭＯおよびＳ２  ＭＯ）とのオーバーライド互換性を要求する。図９に示されるように、弁が標準Ｓ１通電構成（すなわち、ＰＬＣ１＝１、ＰＬＣ２＝０）にあるとき、ソレノイドＳ１およびＳ３は通電され（すなわち、加圧され）、一方ソレノイドＳ２は非通電にされる（すなわち、減圧される）。そのモードにおいて、ソレノイドＳ１は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを、直接パイロット圧力源に接続する。ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを、排気に接続する。そしてソレノイドＳ３は、ばね復帰パイロット操作２方弁を圧力源に接続し、それによりばね復帰パイロット操作２方弁の制御スプールを、その付勢ばねの付勢に対抗して下向きに動かす。ばね復帰パイロット操作２方弁の制御スプールが下がるとき、補助流路２＾はブロックを解除される。上述のことを考慮すると、Ｓ１通電構成においては、２つのパイロットシリンダの圧力差がスプールを右に動かし、それにより出力ポート２を圧力ポート１に接続し、出力ポート４を排気５に接続する（すなわち、第１の標準ポート接続性構成において弁を構成する）。Ｓ２通電構成（すなわち、ＰＬＣ１＝０、ＰＬＣ２＝１）は、単にソレノイドＳ１とＳ２の通電される方を逆にするにすぎない（ソレノイドＳ３は、通電されたままである）。したがって、スプール弁の最も右のパイロットシリンダは、ソレノイドＳ２によって直接圧力源に接続され、一方最も左のパイロットシリンダは、ソレノイドＳ１によって排気に接続される。弁がＳ２通電構成にあるとき、２つのパイロットシリンダの圧力差がそれによってスプールを左に動かし、それにより出力ポート４を圧力ポート１に接続し、出力ポート２を排気ポート３に接続する（すなわち、第２の標準ポート接続性構成）。ドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ１およびＳ２は非通電にされ、一方ソレノイドＳ３は通電されたままである。これは、スプール弁の両方のパイロットシリンダを排気に接続し、それによってスプール弁のスプールをその平衡位置に動かす。ソレノイドＳ３による２方弁の加圧により補助流路２＾がブロックを解除された状態を保つので、かつスプールが平衡状態にあるとき、補助流路２＾と４＾とが互いに連通しているので、ドウェルモードにおいて、出力ポート２は出力ポート４に動作可能に接続される。Ｓ１手動オーバーライド（ＭＯ）モードにおいて、ソレノイドＳ１は手動で作動し（すなわち、加圧され）、一方（Ｓ３は、どちらの状態にもあり得るが）その他のソレノイドは減圧される。したがって、Ｓ１手動モードにおいて、スプール弁は、弁がＳ１通電モードにあるときに行うのと同じポート対ポート接続を行う。同様に、Ｓ２手動モードにおいて、ソレノイドＳ２は手動で作動し（加圧され）、一方その他のソレノイドは減圧され、スプール弁は、その結果、弁がＳ２通電モードにあるときに行うのと同じポート対ポート接続を行う。��通電モードにおいては、すべてのソレノイドが非通電にされ（すなわち、減圧され）、それにより両方のパイロットシリンダを排気に接続し、スプール弁のスプールをその平衡位置に動かす。これは、２方弁の制御スプールがその付勢ばねの結果として上に動くことになるように、ソレノイドＳ３もまた減圧されることを除いて、ドウェルモードに類似しており、そこではそのとき補助流路２＾をブロックすることになり、その結果、補助流路２＾（およびしたがって出力ポート２）を、出力ポート４および補助流路４＾との連通から分離することになる。こうして、出力ポート２および４はブロックされて、互いに連通することができない。したがって、すべてのポートがブロックされ、省エネ型３Ｐ−ＡＰＢ弁は、標準３Ｐ−ＡＰＢ弁と同じ非通電ポート接続性を提供することになる。
【００２５】
３Ｐ−ＥＣ構成弁が、図１５−図２０に示されている。この弁実施形態は、３つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）と、シャトル弁と、ばね復帰パイロット操作２方弁とを含む。ソレノイドのすべては、非通電にされるとき常時閉である（減圧される）。３つのソレノイドは、２つのＰＬＣコマンド（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）によって動作し、２つのＭＯ入力（Ｓ１  ＭＯおよびＳ２  ＭＯ）とのオーバーライド互換性を要求する。図１５に示されるＳ１通電モード（ＰＬＣ１＝１、ＰＬＣ２＝０）において、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は作動し（加圧され）、一方ソレノイドＳ２は、非通電にされる（減圧される）。ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は、シャトル弁の両側に接続し、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３のいずれか、または両方が作動するとき、シャトル弁は２方弁を圧力源に接続し、それにより２方弁のスプールを下に動かし、２方弁の付勢ばねに逆らって、スプール弁のチャンバへの流体接続をブロックする。ソレノイドＳ１を通電することによりまた、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを圧力源に直接接続する。非通電にされているソレノイドＳ２により、最も右のパイロットシリンダは排気に接続される。したがって、スプール弁のスプールは、示されるように右に動く。これは、出力ポート２を圧力供給ポート１に接続し、出力ポート４を排気ポート５に接続する。図１６に示されるＳ２通電モード（ＰＬＣ１＝０、ＰＬＣ２＝１）において、ソレノイドＳ２およびＳ３は通電され、一方ソレノイドＳ１は非通電にされる。こうして、２方弁はなお、スプール弁のチャンバへの流体接続をブロックする。ソレノイドＳ２を通電することにより、最も右のパイロットシリンダを供給圧力に直接接続する。逆に、ソレノイドＳ１を非通電にすることにより、最も左のパイロットシリンダを排気に接続する。結果として、スプール弁のスプールは、図１６に示されるように左に動く。その位置において、出力ポート２は排気ポート３に接続され、出力ポート４は圧力供給ポート１に接続される。図１７に示されるドウェルモードにおいて、通電されている唯一のソレノイドは、ソレノイドＳ３である。こうして、スプール弁のパイロットシリンダのそれぞれは排気に接続され、スプール弁はそのばね付勢された平衡位置に動く。その他の弁構成のように、ドウェルモードにおける平衡位置において、補助流路２＾および４＾は互いに連通しており、その結果、出力ポート２は出力ポート４に動作可能に接続され、一方排気ポートはブロックされる。図１８に示されるＳ１手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ１は手動で作動し、一方ソレノイドＳ２およびＳ３は非通電にされる。これは、Ｓ１通電モードと同じ効果およびポート接続性を提供し、その理由は、ソレノイドＳ１およびＳ３のどちらか、または両方が通電された場合に、シャトル弁が、提供された２方弁を加圧することができるからである。ソレノイドＳ１へのシャトル弁接続がなかったとしたら、供給（入力ポート１）は、ポート２＾と排気との間で２方弁接続を介して排気に接続されることになり、したがって、弁は供給を直接排気に接続する短絡を作成することになるので、Ｓ１  ＭＯは、正しく機能しないことになることが留意されるべきである。図１９に示されるＳ２手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ２は手動で作動し、一方ソレノイドＳ１およびＳ３は非通電にされる。これは、Ｓ２通電モードが行うのと同じやり方でスプール弁のスプールを左に動かし、ポート対ポート接続性は、１つの例外を除いて同一である。ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３の両方は非通電にされるので、２方弁の圧力作動は失われ、２方弁のスプールは、その結果、ばね付勢力を介して上向きに動く。それにより２方弁が、一次スプール弁のチャンバ間の流体接続を排気に接続する結果になる。しかしながら、出力ポート４は圧力入力ポート１にのみ接続されたままであり、出力ポート２は既に排気ポート３に接続されているので（それにもかかわらず、Ｓ２通電モードと異なり、Ｓ２手動オーバーライドモードにおいては、出力ポート２はまた２方弁を通して排気に接続される）、それは影響がない。図２０に示される非通電モードにおいて、この弁のソレノイドＳ１、Ｓ２、およびＳ３は、すべて非通電にされ、その結果、減圧される。結果として、２方弁が今度は一次スプール弁のチャンバ間の流体接続を排気に接続することを除いて、本構成はドウェルモードに類似する。図２０から認識され得るように、出力ポート２および出力ポート４はその結果（互いに加えて）、補助流路２＾および４＾を通して排気に接続される。追加として、スプールは、圧力入力ポート１がどちらかの出口ポートと連通するのをブロックする。
【００２６】
３Ｐ−ＳＣ構成弁が、図２１−図２６に示されている。この弁構成は、非通電にされるときすべて閉じられる３つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３）と、シャトル弁と、ばね復帰パイロット操作２方弁とを含むという点において、直前に説明された３Ｐ−ＥＣ構成弁にいくぶん類似している。３つのソレノイドは、２つのＰＬＣコマンド（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）によって動作し、２つのＭＯ入力（Ｓ１  ＭＯおよびＳ２  ＭＯ）とのオーバーライド互換性を要求する。ＥＣ構成とＳＣ構成との違いは、シャトル弁が、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３にではなく、ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３に接続されること、ならびに、一次スプール弁のチャンバ間の同じ流体接続を、排気にではなく、圧力源に選択的に接続するように２方弁が構成されていることである。したがって、図２１−図２３、および図２５から当業者には明らかであるように、この弁実施形態は、Ｓ１通電、Ｓ２通電、ドウェル、およびＳ１手動オーバーライドのモードにおいて、直前に説明された３Ｐ−ＥＣ構成弁に類似して動作する。しかしながら、図２５に示されるＳ２手動オーバーライドモードにおいては、ソレノイドＳ２の作動がまた２方弁を加圧し、こうして、ポート２＾を供給から分離し、それによりポート２と排気との間、およびポート４と供給との間の標準ポート接続性を可能にする。シャトル弁がＳ２に接続されていなかったとしたら、供給は２方弁接続を介して直接排気に接続されることになるので、Ｓ２  ＭＯは正しく機能しないことになる。図２６に示されるように、全非通電状態（すなわち、ＰＬＣ１＝ＰＬＣ２＝０）においては、メインスプールの付勢ばねがメインスプールをセンタリングし、一方２方付勢ばねが２方スプールを上向きに動かして、供給に接続される出力ポート２および出力ポート４の標準ＳＣポート接続性をもたらし、一方排気ポートは分離される。
【００２７】
第１の２Ｐ−ＢＳＴ構成弁（２Ｐ−ＢＳＴ  Ｖ１）が、図２７−図３１に示されている。スプール弁に加えて、この弁実施形態は、２つのばねなし付勢圧力作動３方弁と、３つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３）とを含む。３つのソレノイドは、２つのＰＬＣコマンド（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）によって動作し、２つのＭＯ入力（Ｓ１  ＭＯおよびＳ２  ＭＯ）とのオーバーライド互換性を要求する。ソレノイドＳ３は、常時開（すなわち、非通電にされるとき加圧される）であり、一方ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ２は、常時閉タイプ（すなわち、非通電にされるとき減圧される）である。図２７から明らかであるように、Ｓ１通電モード（すなわち、ＰＬＣ１＝１、ＰＬＣ２＝０）において、ソレノイドＳ１は通電され（加圧され）、ソレノイドＳ２は通電されず（減圧されたまま）、ソレノイドＳ３は非通電にされ、したがって減圧される。ソレノイドＳ２を開かずにソレノイドＳ１を開くことによって、最も左の３方弁は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダにフィードするラインを、ソレノイドＳ３を通して圧力源に接続する。逆に、これはまた、最も右の３方弁に、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを排気に接続するようにさせる。したがって、その他の弁実施形態でのように、スプール弁のスプールは右に動き、それによって出力ポート２を圧力ポート１に接続し、出力ポート４を排気ポート５に接続する。図２８に示されるＳ２通電モード（ＰＬＣ１＝０、ＰＬＣ２＝１）において、ソレノイドＳ２は通電され（すなわち、加圧され）、ソレノイドＳ１およびＳ３は非通電にされて、その結果、Ｓ１が減圧され、Ｓ３が加圧される。したがって、最も左の３方弁は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダにフィードするラインを排気に接続する。逆に、これはまた、最も右の３方弁に、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを、ソレノイドＳ３を通して圧力源に接続するようにさせる。こうして、その他の弁実施形態のように、スプール弁のスプールは左に動き、それによって出力ポート４を圧力ポート１に接続し、出力ポート２を排気ポート３に接続する。図２９に示されるドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ３のみが通電され、その結果、すべてのソレノイドが減圧される。こうして、どちらのやり方で３方弁が構成されるかにかかわらず、スプール弁の両方のパイロットシリンダは排気に接続され、その結果、スプール弁のスプールは、スプール弁の付勢ばねを介して、その平衡位置に動く。したがって、その他の弁実施形態でのように、補助流路２＾および４＾は、互いに連通しており、その結果、出力ポート２は出力ポート４に動作可能に接続され、一方スプールの排気ポートはブロックされる。図３０および図３１から明らかであるように、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ２の両方が閉じられた非通電モードにおいては、３方弁はその現在の構成のままであり、その理由は、３方弁に作用する差圧がないからである（各々のスプールにかかる摩擦力に対して、重力は取るに足らないと想定される）。こうして、スプール弁があらかじめＳ１通電モードまたはＳ２通電モードのどちらかにあったとき、非通電は、スプール弁のポート接続を変えない。Ｓ１手動オーバーライドモードおよびＳ２手動オーバーライドモードは示されないが、ソレノイドＳ１またはソレノイドＳの単純な作動が、それぞれ、Ｓ１通電モードまたはＳ２通電モードの構成を、それぞれ再現することになる。
【００２８】
第２の２Ｐ−ＢＳＴ（２Ｐ−ＢＳＴ  Ｖ２）構成弁が、図３２−図３８に示されている。スプール弁に加えて、この弁実施形態は、３つのソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）と、２つのシャトル弁と、ばね付勢圧力作動デテント機構とを含む。ソレノイドのすべては、非通電にされるとき常時閉である。３つのソレノイドは、２つのＰＬＣコマンド（ＰＬＣ１およびＰＬＣ２）によって動作し、２つのＭＯ入力（Ｓ１  ＭＯおよびＳ２  ＭＯ）とのオーバーライド互換性を要求する。図３２に示されるＳ１通電モードにおいて、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は通電され、一方ソレノイドＳ２は、非通電のままである。これは、最も下のシャトル弁のシャトルを右に動かすが、その理由は、シャトル弁のその側がソレノイドＳ２を介して排気に接続されているからであり、かつ、そのシャトル弁の反対側が、上方のシャトル弁、およびソレノイドＳ１またはソレノイドＳ３のどちらかを通して、圧力源に接続されているからである。下方のシャトル弁は、デテント機構に圧力を送り出し、それによりデテントピンをスプール弁から後退させる。このモードにおいて、ソレノイドＳ１はまた、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを圧力に接続し、一方ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを排気に接続する。こうして、スプール弁のスプールは、示されるように右に動き、それによって出口ポート２を圧力ポート１に接続し、出口ポート４を排気ポート５に接続する。図３３に示されるＳ２通電モードにおいて、ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３は通電され、一方ソレノイドＳ１は非通電にされる。そのケースにおいて、デテント機構は、下方のシャトル弁およびソレノイドＳ２を通して圧力を受け取り、その結果、デテントピンは、スプール弁から後退する。このモードにおいて、ソレノイドＳ１はまた、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを排気に接続し、一方ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを圧力に接続する。こうして、スプール弁のスプールは、示されるように左に動き、それによって出口ポート２を排気ポート３に接続し、出口ポート４を圧力ポート１に接続する。図３４に示されるドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ３のみが通電され、それにより２つのシャトル弁を介して、デテント機構を圧力に接続する。したがって、デテントピンは、スプール弁から後退する。閉じられたソレノイドＳ１およびソレノイドＳ２により、スプール弁のパイロットシリンダは、排気に接続され、スプール弁のスプールは、その結果、示されるようにそのばね付勢平衡位置に動く。したがって、その他の弁実施形態でのように、補助流路２＾および４＾は互いに連通しており、その結果、出力ポート２は出力ポート４に動作可能に接続され、一方スプールの排気ポートはブロックされる。図３５に示されるＳ１手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ１は手動で開かれ、一方その他のソレノイドは非通電にされ、その結果、閉じられる。この状況において、デテント機構はなおも、２つのシャトル弁およびソレノイドＳ１を介して圧力を受け取る。したがって、デテントピンは、スプール弁から後退する。通電されているソレノイドＳ１により、スプール弁の最も左のパイロットシリンダは圧力に接続され、一方ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを排気に接続する。こうして、スプール弁のスプールは、示されるように右に動き、それによって出口ポート２を圧力ポート１に接続し、出口ポート４を排気ポート５に接続する。図３６に示されるＳ２手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ２は手動で開かれ、一方その他のソレノイドは非通電にされ、その結果、閉じられる。この状況において、デテント機構はなおも、２つのシャトル弁のうちの下方およびソレノイドＳ２を介して圧力を受け取る。したがって、デテントピンは、スプール弁から後退する。通電されているソレノイドＳ２により、スプール弁の最も右のパイロットシリンダは圧力に接続され、一方ソレノイドＳ１は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを排気に接続する。こうして、スプール弁のスプールは、示されるように左に動き、それによって出口ポート２を排気ポート３に接続し、出口ポート４を圧力ポート１に接続する。図３７に示されるように、スプールが右に動いた非通電時、デテント機構は、もはや圧力を供給されておらず、ばね付勢デテントピンは、その結果、スプール弁の中で、およびスプールのデテントの中へと下に動く。それにより、スプール弁の両方のパイロットシリンダが排気に接続されていたとしても、スプールがその平衡位置に動くのを妨げる。こうして、出口ポート２は圧力ポート１に接続されたままであり、出口ポート４は排気ポート５に接続されたままである。類似したやり方で、図３８に示されるように、スプールが左に動いた非通電時、デテント機構は、もはや圧力を供給されておらず、ばね付勢デテントピンは、その結果、スプール弁の中で、およびスプールの別のデテントの中へと下に動く。それによりやはり、スプール弁の両方のパイロットシリンダが排気に接続されていたとしても、スプールがその平衡位置に動くのを妨げる。こうして、出口ポート２は排気ポート３に接続されたままであり、出口ポート４は入力ポート１に接続されたままである。
【００２９】
３Ｐ−ＥＣの別の実施形態（３Ｐ−ＥＣ  Ｖ２）構成弁が、図３９−図４４に示されている。この弁実施形態は、３つの常時閉ソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を有し、３Ｐ−ＥＣ  Ｖ１弁実施形態で使用されたシャトル／２位置弁の組合せの代わりに、パイロット作動２ポート３位置（２／３）常時開（ＮＯ）弁を空気圧論理素子として使用して、所望の３Ｐ−ＥＣの入力／出力特性を実現する。本２／３弁は、非対称のピストンボアを有し、ソレノイドＳ３の出力がパイロットとして小さい穴に接続され、ソレノイドＳ１の出力がパイロットとして大きい穴に接続されている。２つのポートは、排気、および一次スプール弁の補助流路２＾に接続される。ソレノイドＳ１またはソレノイドＳ３のどちらかが開いているとき、補助流路２＾は排気に接続されない、すなわち弁は閉じられるという点において、２／３弁は、空気圧論理ＯＲ関数を実施する。しかしながら、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３が両方閉じられる場合は、補助流路２＾が排気に接続されるようになるように、すなわち弁が開くように、弁は、ばねセンタリングされる。３Ｐ−ＳＣ  Ｖ２および３Ｐ−ＡＰＢ  Ｖ２構成についての弁実施形態もまた、類似のやり方で実現されてよい。３Ｐ−ＳＣ  Ｖ２実施形態は、２／３ＮＯ弁が排気ではなく供給圧力に接続されることになるという例外を除いて、３Ｐ−ＥＣ  Ｖ２実施形態とほとんど同一であることになる。３Ｐ−ＡＰＢ  Ｖ２弁実施形態は、２／３弁を常時閉（ＮＣ）弁として組み込み、均圧路のいずれかの側にポートを接続することになる。
【００３０】
図３９に示されるように、動作において、かつＳ１通電モードに設定されるとき、３Ｐ−ＥＣ（３Ｐ−ＥＣ  Ｖ２）弁実施形態のソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は通電され、一方ソレノイドＳ２は通電されない。したがって、ソレノイドＳ１は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを圧力に接続し、一方ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを排気に接続し、スプール弁のスプールは、その結果、示されるように右に動き、それにより出口ポート２を圧力ポート１に接続し、出口ポート４を排気ポート５に接続する。図４０に示されるＳ２通電モードにおいて、ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３は開かれ、一方ソレノイドＳ１は閉じられる。こうして、ソレノイドＳ１は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダを排気に接続し、一方ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダを圧力に接続する。こうして、スプール弁のスプールは、示されるように左に動き、それによって出口ポート２を排気ポート３に接続し、出口ポート４を圧力ポート１に接続する。図４１に示されるドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ３のみが通電され、その結果、メインスプール弁の両方のパイロットシリンダが排気に接続される。こうして、スプール弁は、そのばね付勢平衡位置に動き、補助流路２＾および４＾は互いに連通し、その結果、出力ポート２は出力ポート４に動作可能に接続され、一方排気ポートはブロックされる。図４２に示されるＳ１手動モードにおいて、ソレノイドＳ１は開かれ、一方ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３は開かれていない。それにもかかわらず、ソレノイドＳ１から受け取られる圧力を考慮して、２／３弁は閉じられたままである。したがって、そのとき弁は、Ｓ１通電モードと同一に機能する。図４３に示されるように、Ｓ２手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ２は開かれ、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は閉じられる。したがって、Ｓ２通電状態においてスプールが行うのとちょうど同じように、スプール弁のスプールは左に動き、その結果、出力ポート２を排気ポート３に接続し、出力ポート４を供給ポート１に接続する。とりわけ、このモードにおいては、２／３弁が開く。しかしながら、それが有する唯一の影響は、出力ポート２を、補助流路２＾および２／３弁を通して、第２の排気経路へと接続することである。図４４に示されるように、非通電モードにおいて、すべてのソレノイド弁は閉じられ、その結果、２／３弁は開いている。こうして、メインスプール弁のスプールはその平衡位置に動き、しかし単に出力ポート２を出力ポート４に接続する代わりに、それはまた、前記出力ポートを、補助流路２＾および２／３弁を通して排気に接続する。
【００３１】
３Ｐ−ＥＣの別の実施形態（３Ｐ−ＥＣ  Ｖ３）構成弁が、図４５−図５０に示されている。この弁実施形態において、補助流路２＾および補助流路４＾は、異なって経路指定される。この弁は、３つの常時閉ソレノイド（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）と、ばね付勢圧力作動２方弁とを含む。２方弁のピストンボアは、ソレノイドＳ３に接続される。ソレノイドＳ３が開いているとき、２方弁は閉じられる。ソレノイドＳ３が閉じられているとき、２方弁は開き、メインスプール弁に接続された流路を排気に接続する。ソレノイドＳ１は、スプール弁の最も左のパイロットシリンダにのみ接続され、ソレノイドＳ２は、スプール弁の最も右のパイロットシリンダにのみ接続される。図４５に示されるように、Ｓ１通電モードにおいて、ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は、通電され、開かれ、一方ソレノイドＳ３は、通電されず、開かれていない。こうして、スプール弁の最も左のパイロットシリンダは、供給圧力に接続され、一方スプール弁の最も右のパイロットシリンダは供給に接続されて、それによってスプールを、示されるように右に動かす。その位置において、出口ポート２は供給ポート１に接続され、出口ポート４は排気ポート５に接続される。図４６に示されるように、Ｓ２通電モードにおいて、ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３は、通電され、開かれ、一方ソレノイドＳ１は、通電されず、開かれていない。こうして、スプール弁の最も左のパイロットシリンダは排気に接続され、一方スプール弁の最も右のパイロットシリンダは供給圧力に接続されて、それによってスプールを、示されるように左に動かす。その位置において、出口ポート２は排気ポート３に接続され、出口ポート４は供給ポート１に接続される。図４７に示されるように、ドウェルモードにおいて、ソレノイドＳ３のみが通電され、その結果、スプール弁の両方のパイロットシリンダが排気に接続され、スプールはその平衡位置に動く。その位置において、補助流路２＾、補助流路４＾、およびスプール弁を２方弁に接続する流体路は集合的に、出力ポート２を出力ポート４に動作可能に接続する。スプールは、すべてのその他のポートを閉じる。図４８に示されるように、Ｓ１手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ１は開かれ、一方ソレノイドＳ２およびソレノイドＳ３は閉じられる。こうして、スプール弁の最も左のパイロットシリンダは供給圧力に接続され、一方スプール弁の最も右のパイロットシリンダは排気に接続されて、それによってスプールを、示されるように右に動かす。追加として、２方弁が開く。それにもかかわらず、スプール弁を２方弁に接続する流体路は、スプール弁のポートのいずれとも連通していない。こうして、出口ポート２は供給ポート１に接続され、出口ポート４は排気ポート５に接続される。図４９に示されるように、Ｓ１手動オーバーライドモードにおいて、ソレノイドＳ２は開かれ、一方ソレノイドＳ１およびソレノイドＳ３は閉じられる。こうして、スプール弁の最も右のパイロットシリンダは供給圧力に接続され、一方スプール弁の最も左のパイロットシリンダは排気に接続されて、それによってスプールを、示されるように左に動かす。再度、２方弁は開いているが、スプール弁を���方弁に接続する流体路は、スプール弁のポートのいずれとも連通していない。こうして、出口ポート２は排気ポート３に接続され、出口ポート４は供給ポート１に接続される。図５０に示される非通電モードにおいて、すべてのソレノイドは閉じられ、２方弁は開いている。したがって、スプール弁のスプールは、その平衡位置に動く。しかしながら、その位置において単に出力ポート２を出力ポート４に接続するのではなく、前記ポートの両方はまた、２方弁をスプール弁に接続する流体コンジットを介して、開いている２方弁に動作可能に接続する。こうして、出力ポート２および出力ポート４の両方はまた、排気に接続される。
【００３２】
上述のことを考慮すると、本発明は、先行技術に対していくつかの利点を有することが認識されるべきである。
【００３３】
本明細書で説明され、図示された構造および方法においては、本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更形態がなされ得るので、上述の説明に含まれた、または添付の図面に示されたすべての事項は、限定ではなく、例証としてみなされるものとすることが意図される。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上で説明された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なく、本明細書に付属する以下の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されるべきである。
【００３４】
本発明の特許請求の範囲において、または例示的な実施形態の上の説明において、本発明の要素を導入するとき、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、オープンエンド型であることが意図されており、列挙された要素以外に追加の要素が存在してもよいことを意味することがまた理解されるべきである。追加として、用語「部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）は、それが修飾するアイテムまたは要素のうちのいくらか、またはすべてを意味するものとして解釈されるべきである。その上、第１の、第２の、および第３のなどの識別子の使用は、限定するものの間に任意の相対的な位置または時間順序を課すやり方で解釈されるべきではない。なおもさらに、以下の任意の方法請求項のステップが提示される順序は、そのような順序が本来備わったものでない限り、そのようなステップが実施されなければならない順序を限定するやり方で解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【国際調査報告】
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