(57)【要約】  本発明は、方向制御弁用の安全機構を記述する。本機構は、限定するものではないが、空圧流体リサイクリング遅延機能を包含するよう適応された弁構成を含む、方向制御弁産業に共通に見出される様々な弁構成に実装され得る。本開示は、一般に、方向制御弁の分野に関し、より具体的には、流体リサイクリング遅延機能付きの空圧方向制御弁の分野に関する。
2016512314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向制御弁であって、少なくとも２つの出力ポート、すなわち少なくとも第１の出力ポート「Ａ」および第２の出力ポート「Ｂ」、少なくとも１つの圧力ポート、および、少なくとも１つの排気ポートを有する方向制御弁体セクションと、前記弁体セクション内の第１および第２の位置ポジションを維持することが可能な、前記弁体セクション内に位置するスプール機構と、前記第１のポジションおよび前記第２のポジション間の前記弁の移動を制御する制御システムと、前記スプール機構が前記第１および第２の位置ポジション間に位置する第３のポジションに位置し、前記弁に正の電気信号が供給されるときに、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢが、前記弁体セクション内で、「Ａ−Ｂチャネル」と示される流体チャネルを介して排他的に流体連通するよう、前記第３のポジションにおける前記スプール機構の移送において遅延を実行する電子制御機構とを備える、方向制御弁。
【請求項２】
前記弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記スプール機構は前記第３のポジションに残っているが、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢは排他的に流体連通しないような、安全機構を備える、請求項１に記載の方向制御弁。
【請求項３】
前記弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢは互いに流体連通し、排気ポートとも流体連通している、請求項２に記載の方向制御弁。
【請求項４】
前記弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢは互いに流体連通し、圧力ポートとも流体連通している、請求項２に記載の方向制御弁。
【請求項５】
前記弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢはそれぞれ別個に空圧的に分離され、それぞれ別個に前記方向制御弁の如何なる他のポートとも流体連通しない、請求項２に記載の方向制御弁。
【請求項６】
前記方向制御弁は、前記方向制御弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢならびに前記排気ポート間の流体連通を自動的にもたらす自動安全機構を備える、請求項３に記載の方向制御弁。
【請求項７】
前記方向制御弁は、前記方向制御弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢならびに前記圧力ポート間の流体連通を自動的にもたらす自動安全機構を備える、請求項４に記載の方向制御弁。
【請求項８】
前記方向制御弁は、前記方向制御弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、前記第１の出力ポートＡおよび前記第２の出力ポートＢの両方の個別の空圧分離を自動的にもたらす自動安全機構を備える、請求項５に記載の方向制御弁。
【請求項９】
弁システムであって、請求項６に記載の方向制御弁を備え、前記方向制御弁が前記弁システムの「主弁」として示され、前記自動安全機構が、前記弁システムの「安全装置」として示される２方弁であって、前記安全装置は、前記安全装置が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、前記安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、前記第１のポジションおよび前記第２のポジションを維持する能力を有する、２方弁と、電子信号を介して前記安全装置の移動を制御することが可能な電子制御機構とを備える、弁システム。
【請求項１０】
前記安全装置は、前記弁システムの「安全チャネル」と示される流体チャネル内にポジショニングされ、それにより、前記安全装置は、それが前記第１のポジションに存在するときに前記安全チャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、それが前記第２のポジションに存在するときに前記安全チャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、前記安全チャネルは、一端において前記主弁の前記Ａ−Ｂチャネルに隣接してそれに流体連通し、他端において前記主弁の排気ポートに隣接してそれに流体連通する、請求項９に記載の弁システム。
【請求項１１】
前記電子制御機構は、電力ストレージ手段を含み、それにより、前記電子制御機構は、正の電気信号が前記電子制御機構に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を前記安全装置に送達し続けることが可能である、請求項１０に記載の弁安全機構。
【請求項１２】
弁システムであって、請求項７に記載の方向制御弁を備え、前記方向制御弁が前記弁システムの「主弁」として示され、前記自動安全機構が、前記弁システムの「安全装置」として示される２方弁であって、前記安全装置は、前記安全装置が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、前記安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、前記第１のポジションおよび前記第２のポジションを維持する能力を有する、２方弁と、電子信号を介して前記安全装置の移動を制御することが可能な電子制御機構とを備える、弁システム。
【請求項１３】
前記安全装置は、前記弁システムの安全チャネルと示される流体チャネル内にポジショニングされ、それにより、前記安全装置が、それが前記第１のポジションに存在するときに前記安全チャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、それが前記第２のポジションに存在するときに前記安全チャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、前記安全チャネルは、一端において前記主弁の前記「Ａ−Ｂチャネル」に隣接してそれに流体連通し、他端において前記主弁の圧力ポートに隣接してそれに流体連通する、請求項１２に記載の弁システム。
【請求項１４】
前記電子制御機構は、電力ストレージ手段を含み、それにより、前記電子制御機構は、正の電気信号が前記電子制御機構に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を前記安全装置に送達し続けることが可能である、請求項１３に記載の弁安全機構。
【請求項１５】
弁システムであって、請求項８に記載の方向制御弁を備え、前記方向制御弁が前記弁システムの「主弁」として示され、前記自動安全機構が、前記弁システムの「安全装置」として示される２方弁であって、前記安全装置は、前記安全装置が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、前記安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、前記第１のポジションおよび前記第２のポジションを維持する能力を有する、２方弁と、電子信号を介して前記安全装置の移動を制御することが可能な電子制御機構とを備える、弁システム。
【請求項１６】
前記安全装置は、前記主弁の前記Ａ−Ｂチャネル内にポジショニングされ、それにより、前記安全装置は、前記安全装置がその第１のポジションに存在するときに前記Ａ−Ｂチャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、前記安全装置がその第２のポジションに存在するときに前記主弁の前記Ａ−Ｂチャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能である、請求項１５に記載の弁システム。
【請求項１７】
前記電子制御機構は、電力ストレージ手段を含み、それにより、前記電子制御機構は、正の電気信号が前記電子制御機構に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を前記安全装置に送達し続けることが可能である、請求項１６に記載の弁安全機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１３年３月１４日出願の米国特許仮出願第６１／７８３，１６４号明細書の優先権を主張し、当該出願の内容は、参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、一般に、方向制御弁の分野に関し、より具体的には、流体リサイクリング遅延機能付きの空圧方向制御弁の分野に関する。
【０００３】
背景技術
このセクションは、必ずしも従来技術ではないが、本開示に関連する背景情報を提供する。
【０００４】
方向制御弁は、近代産業において充分に確立されており、システムを通る流体の流れを調節および制御するために使用される。空圧用での途使用のために設計された方向制御弁は、しばしば「空圧弁」と称され、ガス状流体の流れを調節するために利用される。しばしば、これらの空圧弁は、機械装置またはアクチュエータへの高圧ガス状流体の送達を介する機械エネルギーの伝達手段を提供するために利用される。典型的な空圧弁を通る流体の流れの経路を変更することにより、空圧弁と流体連通し、弁の下流にポジショニングされたアクチュエータは、１つのポジションから別のポジションへと移動するようにされ得る。
【０００５】
具体的には、典型的な空圧弁用途において、空圧弁は、しばしば２つの出力ポートＡおよびＢを有するであろう。出力ポートＡをアクチュエータ、例えばエアシリンダの一方側に接続することにより、および、出力ポートＢを同じアクチュエータの反対側に接続することにより、アクチュエータは、弁を通る高圧ガス状流体、例えば圧縮空気の経路を単に変更することにより、２つのポジションの間で前後に動くようにされ得る。高圧空気がポートＡを通って流れると、アクチュエータのうちのポートＡに取り付けられた側が、正の機械力を受け、アクチュエータが、印加された力から離れるように動かされる。一方、高圧空気がポートＢを通って流れると、アクチュエータのうちのポートＢに取り付けられた側が、正の機械力を受け、アクチュエータがまたも、印加された力から離れるように動かされる。
【０００６】
空圧弁がポジションを変更し、流体の流れの方向を変えるたびに、（空圧弁とアクチュエータとの間で）下流に位置する高圧ガス状流体が排気ポートを通じてベントされ、失われることが主な理由で、空圧弁は従来、非常に非効率的であると考えられてきた。例えば、高圧ガス状流体が出力ポートＡと流体連通する下流チャネル内に存在するよう空圧弁が第１のポジションにあるとして、次に、今度は高圧ガス状流体が自由に出力ポートＢを通って流れるように空圧弁が第２のポジションに移動すると、弁の内部ポーティング機構は同時に、出力ポートＡおよび排気ポート間の流体連通の経路を確立する。出力ポートＡおよび排気ポート間の流体連通のこの経路は、ベンティング機構を効果的に提供し、これにより高圧ガス状流体が逃げて失われることを可能とする。このベンティングプロセスは、空圧弁がポジションを変更するたびに、それ自体を繰り返す。
【０００７】
米国特許第８，６３５，９４０号明細書に記載のものを含む最近の技術開発により、弁の切り替えプロセスの間に高圧ガス状流体の一部が「リサイクルされる」よう、空圧流体リサイクリング機能を標準的な３ポジション空圧弁内に組み込む手段が確立されてきた。このリサイクリング機構は、弁が従来の第１のポジションおよび従来の第２のポジション間に位置する第３のポジションで一時停止するよう、弁の切り替えプロセスの間の遅延機能を組み込むことにより具体化される。この遅延期間すなわち「ドウェル」において、弁の内部ポーティング構成は、弁の如何なる他のポートからも分離しつつ、弁の２つの出力ポートＡおよびＢがそれらの間で排他的な流体連通を確立するのを可能とする。このドウェル期間において、ガス状流体は、２つのポート間、従って、弁の下流に位置して２つの側のそれぞれが２つの出力ポートＡおよびＢの一方と流体連通する、典型的な２サイドアクチュエータの２つの側の間、の平衡を可能とする。このドウェル機構を使用して、高圧ガス状流体、例えば高圧空気のかなりの量が、ベントされるのではなくリサイクルされ得る。
【０００８】
上記のリサイクリング方法論は、かなりのエネルギー節約機会を提供する一方、本開示以前に開発されたリサイクリング方法論は、ある望ましい弁の安全機能を不可能とする。具体的には、３ポジション空圧方向制御弁の現在の工業規格により、電力喪失イベント時の弁の３つの工業規格安全挙動が規定される。これらの規格安全挙動は、通例、「エキゾースト」センター、「プレッシャー」センターおよび「クローズド」センターと称される。３つの安全挙動は全て、現在の市場において容易に入手可能である。
【０００９】
本開示は、リサイクリング方法論の有益性を達成しつつも、弁が所望の工業規格安全挙動のいずれか１つを維持し得るよう、流体リサイクリング機能を備える３ポジション空圧弁内に安全機構を組み込むための新規なアプローチを記述する。
【００１０】
発明の概要
このセクションは、本開示の一般的な概要を提供するものであり、その特徴の完全な範囲または全てを包括的に開示するものではない。
【００１１】
本願は、空気リサイクリング機能を備える３ポジション空圧方向制御弁に使用される安全機構付きの弁システムを記述する。本開示は、少なくとも２つの出力ポート、すなわち第１の出力ポート「Ａ」および第２の出力ポート「Ｂ」、少なくとも１つの排気ポート、および、少なくとも１つの供給すなわち「圧力」ポートを有する弁体セクションを有する、方向制御弁を含む。方向制御弁はさらに、弁体セクション内の第１および第２の位置ポジションを維持することが可能な、弁体セクション内に位置するスプール機構を含む。方向制御弁はさらに、第１および第２のポジション間のスプール機構の移動を制御することが可能な、好ましくは電子的な、制御システムを含む。方向制御弁はさらに、スプール機構が第１および第２の位置ポジション間の第３のポジションに位置し、弁に正の電気信号が供給されるときに、第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢが、弁体セクション内で、「Ａ−Ｂチャネル」と示される流体チャネルを介して排他的に流体連通するよう、第３のポジションにおけるスプール機構の移送において遅延を実行するシステムを含む。スプール機構が第３のポジションに位置し、それにより第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢが排他的に流体連通する期間の間、方向制御弁の２つの出力ポート間で空圧流体がリサイクルされ得、これによりエネルギー節約効果を提供する。
【００１２】
スプール機構が第３のポジションに存在するときの第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢ間に生じる排他的な流体連通により、弁が通常動作中、すなわち、弁が正の電気信号を受信中に、空圧流体が２つの出力ポート間でリサイクルされることが可能となる。本開示において、方向制御弁は、弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、スプール機構は第３のポジションに残っているが、第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢは排他的に流体連通しないような、安全機構も含む。
【００１３】
現代の方向制御弁産業は、電力喪失が生じたときの３ポジション方向制御弁の第３のポジション（センターポジション）の挙動についての３つの規格挙動を確立している。電力喪失発生時の第１の規格挙動は、しばしば「エキゾースト」センターポジション挙動と称され、方向制御弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢは互いに流体連通し、排気ポートとも流体連通している。このように、この「エキゾースト」挙動の好ましい結果として、弁の電力喪失時に、弁の出力ポート内に蓄えられた任意のポテンシャルエネルギーが、排気ポートを介して弁からベントされる。
【００１４】
電力喪失発生時の方向制御弁についての第２の規格挙動は、しばしば「プレッシャー」センターポジション挙動と称され、弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢは互いに流体連通し、圧力ポートとも流体連通している。このように、この「プレッシャー」挙動の好ましい結果として、弁の電力喪失時に、弁の両方の出力ポートが、弁の入来圧力ポート内に存在する流体の圧力に相当する圧力で均衡する。
【００１５】
電力喪失発生時の方向制御弁についての第３の規格挙動は、しばしば「クローズド」センターポジション挙動と称され、弁に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポートＡおよび第２の出力ポートＢはそれぞれ別個に空圧的に分離され、それぞれ別個に方向制御弁の如何なる他のポートとも流体連通しない。このように、この「クローズド」挙動の好ましい結果として、弁の電力喪失時に、出力ポートのそれぞれが、電力喪失前に出力ポートのそれぞれに存在した圧力を個別に保持する。
【００１６】
これらの規格電力喪失挙動の３つ全てにおいて、本開示の好ましい実施形態は、直接的介入を要求することなく、選択された規格電力喪失安全挙動を生じさせるのを可能とする自動安全機構を含む。好ましい実施形態において、自動安全機構は、弁システムの「安全装置」として示される単純な２方弁を備え、安全装置は、安全装置が（通常の弁動作時に生じるであろう等の）正の電気信号を受信したときに、安全装置が第１のポジションに存在し、安全装置が（電力喪失時に生じるであろう等の）正の電気信号を受信しないときに、安全装置が「活性化」して第２のポジションに移動して存在するよう、第１のポジションおよび第２のポジションを維持する能力を有する。好ましい実施形態において、安全装置は、電子制御機構により提供される電子信号を介して制御される。
【００１７】
規格電力喪失挙動の３つ全てに適用可能な別の好ましい実施形態において、安全装置を制御する電子制御機構は、電力ストレージ手段を含み、それにより、電子制御機構は、正の電気信号が電子制御機構に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を安全装置に送達し続けることが可能である。この手段により、好ましい結果として、正の電気信号が電子制御機構に送達されなくなった後の禁止期間の間、安全装置の活性化を遅延させることができる。
【００１８】
「エキゾースト」センターポジション挙動オプションの好ましい実施形態において、安全装置は、弁システムの「安全チャネル」と示される流体チャネル内にポジショニングされ、それにより、安全装置が、それが第１のポジションに存在するときに安全チャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、それが第２のポジションに存在するときに安全チャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、安全チャネルは、一端において主弁のＡ−Ｂチャネルに隣接してそれに流体連通し、他端において主弁の排気ポートに隣接してそれに流体連通する。例示的実施形態において、安全装置は「ノーマリオープン」直動２方ソレノイド弁であり、それにより、安全装置が正の電気信号を受信したときに、それは安全装置を通じた流体の流れをブロックする第１のポジションに存在し、安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それは安全装置を通じた流体の流れを可能とする第２のポジションに存在する。
【００１９】
「プレッシャー」センターポジション挙動オプションの好ましい実施形態において、安全装置は、弁システムの「安全チャネル」と示される流体チャネル内にポジショニングされ、それにより、安全装置が、それが第１のポジションに存在するときに安全チャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、それが第２のポジションに存在するときに安全チャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、安全チャネルは、一端において主弁のＡ−Ｂチャネルに隣接してそれに流体連通し、他端において主弁の圧力ポートに隣接してそれに流体連通する。例示的実施形態において、安全装置は「ノーマリオープン」直動２方ソレノイド弁であり、それにより、安全装置が正の電気信号を受信したときに、それは安全装置を通じた流体の流れをブロックする第１のポジションに存在し、安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それは安全装置を通じた流体の流れを可能とする第２のポジションに存在する。
【００２０】
「クローズド」センターポジション挙動オプションの好ましい実施形態において、安全装置は、主弁のＡ−Ｂチャネル内にポジショニングされ、それにより、安全装置は、安全装置がその第１のポジションに存在するときにＡ−Ｂチャネルを通じた流体の流れを可能とすることができ、安全装置がその第２のポジションに存在するときに主弁のＡ−Ｂチャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能である。例示的実施形態において、安全装置は「ノーマリクローズド」直動２方ソレノイド弁であり、それにより、安全装置が正の電気信号を受信したときに、それは安全装置を通じた流体の流れを可能とする第１のポジションに存在し、安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それは安全装置を通じた流体の流れをブロックする第２のポジションに存在する。
【００２１】
更なる利用可能性の領域が、ここに提供される記述から明らかとなるであろう。この概要における記述および特定の例は、例示目的のみであって、本開示の範囲を制限することを意図したものではない。
【００２２】
本記述の図面は、選択された実施形態の例示目的のみであって、全ての可能な実装ではなく、本開示の範囲を制限することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１のポジションにおける、流体リサイクリング機構付きの３ポジション方向制御弁の主弁体およびスプールアセンブリの例示的実施形態の断面図である。
【図２】第２のポジションにおける、流体リサイクリング機構付きの３ポジション方向制御弁の主弁体およびスプールアセンブリの例示的実施形態の断面図である。
【図３】第３および中央ポジションにおける、流体リサイクリング機構付きの３ポジション方向制御弁の主弁体およびスプールアセンブリの例示的実施形態の断面図である。
【図４】「エキゾースト」センターポジション安全挙動を有する本発明の例示的実施形態の空圧模式図を示す。
【図５】「プレッシャー」センターポジション安全挙動を有する本発明の例示的実施形態の空圧模式図を示す。
【図６】「クローズド」センターポジション安全挙動を有する本発明の例示的実施形態の空圧模式図を示す。
【００２４】
詳細な説明
例示的実施形態が、添付図面を参照してより完全に以下において記述されるであろう。
【００２５】
添付図面は、空圧流体リサイクリング遅延機能を備えた方向制御弁の安全機構を示す。
【００２６】
ここで図１〜図３を参照すると、本開示の例示的実施形態は、少なくとも２つの出力ポート、すなわち少なくとも第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５、少なくとも１つの圧力ポート１０３、排気ポート１０６、および、さらなる排気ポート１０７を有する方向制御弁体セクション１０２と、弁体セクション１０２内の３つの位置ポジションを維持することが可能な、弁体セクション１０２内に位置するスプール機構１０１と、を備える方向制御弁１００を備える。
【００２７】
ここで図１を具体的に参照すると、図面は、弁体セクション１０２内の第１の位置ポジション内のスプール機構１０１を示している。
【００２８】
ここで図２を具体的に参照すると、図面は、弁体セクション１０２内の第２の位置ポジション内のスプール機構１０１を示している。
【００２９】
ここで図３を具体的に参照すると、図面は、第１および第２の位置ポジション間の第３のポジション内のスプール機構１０１を示しており、スプール機構が第３のポジションに位置するときに、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５が、弁体セクション１０２内で、「Ａ−Ｂチャネル」と示される流体チャネル１１３を介して排他的に流体連通する。ある実施形態において、Ａ−Ｂチャネル１１３は、例えば、図１〜図３に示した構成を含む、２つ以上のチャネルセグメントを備えてもよい。
【００３０】
再度、図１〜図３を参照すると、図面は、スプール機構１０１が図１に示された第１のポジションおよび図２に示された第２のポジション間を移動することができるよう、スプール機構１０１の移動を制御する制御システム２００と、スプール機構１０１の移送において遅延を実行する電子制御機構３００とを示す。ある好ましい実施形態において、スプール機構１０１は、一連の外側ローブ１１１、一連の外側ローブ１１１間に位置する一連の溝１１２、および、弁体セクション１０２およびスプール機構１０１間に強固に固定された一連の封止機構１１０を備える。
【００３１】
ここで図３〜図６を参照すると、本開示の例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、スプール機構１０１は図３に示した第３のポジションに残っているが、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５は排他的に流体連通しないよう構成された安全機構４００を備える。
【００３２】
ここで図３および図４を具体的に参照すると、本開示の例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５は互いに流体連通し、排気ポート４０７とも流体連通しているよう構成された安全機構４００を備える。ある実施形態においては、排気ポート４０７は排気ポート１０６と流体連通している。他の実施形態においては、排気ポート４０７は排気ポート１０７と流体連通している。さらに他の実施形態においては、排気ポート４０７は排気ポート１０６および排気ポート１０７の両方とは別個であり、これらとは異なる。
【００３３】
ここで図４を具体的に参照すると、ある例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５ならびに排気ポート４０７間の流体連通を自動的にもたらす自動安全機構４００を備える。
【００３４】
再度、図３および図４を参照すると、自動安全機構４００のある例示的実施形態は、弁システムの「安全装置」として示される２方弁４０１を備え、安全装置４０１は、安全装置４０１が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、安全装置が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、第１のポジションおよび第２のポジションを維持する能力を有する。ある例示的実施形態は、電子信号を介して安全装置４０１の移動を制御することが可能な電子制御機構３００の使用を組み込む。
【００３５】
再度、図３および図４を参照すると、ある例示的実施形態において、安全装置４０１は、２ポジションノーマリオープン空圧ソレノイド弁であり、弁システムの「安全チャネル」と示される流体チャネル４０６内にポジショニングされ、それにより、安全装置４０１は、安全装置４０１が第１のポジションに存在するときに安全チャネル４０６を通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、安全装置４０１が第２のポジションに存在するときに安全チャネル４０６を通じた流体の流れを可能とすることができる。ある例示的実施形態において、安全チャネル４０６は、一端においてＡ−Ｂチャネル１１３に隣接してそれに流体連通し、他端において排気ポート４０７に隣接してそれに流体連通し、これは、ある実施形態において排気ポート１０６または排気ポート１０７と流体連通してもよい。ある例示的実施形態において、電子制御機構３００は、電力ストレージ手段を含み、それにより、電子制御機構３００は、正の電気信号が電子制御機構３００に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を安全装置４０１に送達し続けることが可能である。
【００３６】
ここで図３および図５を具体的に参照すると、本開示の別の例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５は互いに流体連通し、圧力ポート４０８とも流体連通しているよう構成された安全機構４００を備える。ある実施形態において、圧力ポート４０８は圧力ポート１０３と流体連通する。他の実施形態において、圧力ポート４０８は圧力ポート１０３とは別個であり、これとは異なる。
【００３７】
ここで図５を具体的に参照すると、ある例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５ならびに圧力ポート４０８間の流体連通を自動的にもたらす自動安全機構４００を備える。
【００３８】
再度、図３および図５を参照すると、ある例示的実施形態において、自動安全機構４００は、弁システムの「安全装置」として示される２方弁４０１を備え、安全装置４０１は、安全装置４０１が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、安全装置４０１が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、第１のポジションおよび第２のポジションを維持する能力を有する。ある例示的実施形態は、電子信号を介して安全装置４０１の移動を制御することが可能な電子制御機構３００の使用を組み込む。
【００３９】
再度、図３および図５を参照すると、安全装置４０１のある例示的実施形態は、２ポジションノーマリオープン空圧ソレノイド弁であり、弁システムの「安全チャネル」と示される流体チャネル４０６内にポジショニングされ、それにより、安全装置４０１は、安全装置４０１が第１のポジションに存在するときに安全チャネル４０６を通じた流体の流れをブロックすることが可能であり、安全装置４０１が第２のポジションに存在するときに安全チャネル４０６を通じた流体の流れを可能とすることができる。ある例示的実施形態において、安全チャネル４０６は、一端においてＡ−Ｂチャネル１１３に隣接してそれに流体連通し、他端において圧力ポート４０８に隣接してそれに流体連通し、これは、ある実施形態において圧力ポート１０３と流体連通してもよい。ある例示的実施形態において、電子制御機構３００は、電力ストレージ手段を含み、それにより、電子制御機構３００は、正の電気信号が電子制御機構３００に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を安全装置４０１に送達し続けることが可能である。
【００４０】
ここで図３および図６を具体的に参照すると、本開示の別の例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５はそれぞれ別個に空圧的に分離され、それぞれ別個に方向制御弁１００の如何なる他のポートとも流体連通しないよう構成された安全機構４００を備える。
【００４１】
ここで図６を具体的に参照すると、ある例示的実施形態は、方向制御弁１００に正の電気信号が供給されないとき、または、正の電気信号が供給されなくなった後のある禁止期間の後、第１の出力ポート１０４および第２の出力ポート１０５の両方の個別の空圧分離を自動的にもたらす自動安全機構４００を備える。
【００４２】
再度、図３および図６を参照すると、自動安全機構４００のある例示的実施形態は、弁システムの「安全装置」として示される２方弁４０１を備え、安全装置４０１は、安全装置４０１が正の電気信号を受信したときに、それが第１のポジションに存在し、安全装置４０１が正の電気信号を受信しないときに、それが第２のポジションに存在するよう、第１のポジションおよび第２のポジションを維持する能力を有する。ある例示的実施形態は、電子信号を介して安全装置４０１の移動を制御することが可能な電子制御機構３００の使用を組み込む。
【００４３】
再度、図３および図６を参照すると、ある例示的実施形態において、安全装置４０１は、２ポジションノーマリクローズド空圧ソレノイド弁であり、主弁のＡ−Ｂチャネル１１３内にポジショニングされ、それにより、安全装置は、安全装置がその第１のポジションに存在するときにＡ−Ｂチャネル１１３を通じた流体の流れを可能とすることができ、安全装置４０１がその第２のポジションに存在するときにＡ−Ｂチャネルを通じた流体の流れをブロックすることが可能である。ある例示的実施形態において、電子制御機構３００は、電力ストレージ手段を含み、それにより、電子制御機構３００は、正の電気信号が電子制御機構３００に送達されなくなった後の禁止期間の間、正の電気信号を安全装置４０１に送達し続けることが可能である。
【００４４】
実施形態の前述の記述は、例示および説明目的のために提供された。それは、網羅的なあるいは本発明を制限するものを意図しているのではない。特定の実施形態の個別の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に制限されるものではないが、適用可能である場合には、たとえ具体的に示されずまたは記述されずとも、交換可能であり、選択された実施形態において使用可能である。それらは多くの方法で変更可能でもあり得る。このような変形は本発明からの逸脱とみなされるべきではなく、全てのこのような修正は本発明の範囲内に含まれると意図される。
【００４５】
参照文献
下記の参照文献は、本願に記載の内容を補完するものとして例示的な手続き的または他の詳細を提供する程度において、参照により本願に具体的に組み込まれる。
米国特許第８６３５９４０号明細書
【図１】
2016512314.tif 000003
【図２】
2016512314.tif 000004
【図３】
2016512314.tif 000005
【図４】
2016512314.tif 000006
【図５】
2016512314.tif 000007
【図６】
2016512314.tif 000008
【国際調査報告】
2016512314.tif 000009
2016512314.tif 000010
2016512314.tif 000011
2016512314.tif 000012