JP2001056003A - 拘束防止能力を備えた二重弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より信頼性が高く、簡単でかつコストが安く、
優れた安全性を備えた工作機械用弁システムを提供する
ことにある。 【解決手段】２つの弁列を有し、各弁列が、除勢位置と
付勢位置との間を動的に移動する一連の弁を備えている
制御弁システム。弁システムの入口は、全ての弁が付勢
されているときには弁システムの出口に連結され、かつ
全ての弁が除勢されているときには排出口に連結され
る。各弁列はソレノイド弁を有し、該ソレノイド弁は、
付勢されたときに残りの弁部材をこれらの付勢位置に移
動させる。各弁列の種々の弁は、全ての弁を実質的に同
時に付勢すると弁システムの入口が弁システムの出口に
連結されるように、他の弁列の弁に相互連結されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制御弁に関し、より
詳しくは、制御弁のリセットが拘束されているときに制
御弁が作動することを防止する拘束防止装置（anti-tie
down device）を備えた二重ポペット流体制御弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】種々の工作機械は、空気圧制御型クラッ
チおよび／またはブレーキ組立体と相互作用する弁シス
テムを介して作動する。安全性の理由から、これらの工
作機械を作動させるのに使用される制御弁は、オペレー
タが、２つの別々の制御信号入力接点を本質的に同時に
付勢することを必要としている。この同時入力条件は、
作動サイクルの開始時に、オペレータがその手を工作機
械の可動部品の近くに置かないことを確保する。この場
合、２つの制御信号入力接点を、圧縮空気を工作機械に
供給して作動サイクルを遂行させる弁システムに連結す
ることができる。

【０００３】安全規則および法規は、弁システムの部品
が故障したときには弁システムが工作機械の更なる運動
を不可能にするように弁システムを設計することを要求
している。また、弁システムの部品が故障した後は、弁
システムは、工作機械の新たな作動サイクルを開始させ
ないようにしなければならない。

【０００４】工作機械の操作に使用されている従来技術
の電磁弁システムは、二重弁組立体を使用してこれらの
安全条件を満たしている。この二重弁組立体は、常閉
（常時閉鎖）型の２つの電磁供給弁を有している。各供
給弁は、電気制御信号に応答して開位置に移動される。
２つの供給弁は圧縮空気供給源に関して直列に配置され
ている。二重弁組立体はまた、常開（常時開放）型の２
つの排出弁を有している。各排出弁は、それぞれの供給
弁が開かれたときに、該供給弁によって閉じられる。従
って供給弁は同時に開かれる必要があり、さもなくば、
供給空気が１つの排出弁を通してシステムから排出され
るであろう。弁ユニットの開閉は、それぞれの弁ユニッ
ト内の空気圧力を検出し、次にこれらの２つの圧力を比
較することによりモニタされる。これらの２つの圧力の
モニタリングおよび比較は、ピストンにより２つのチャ
ンバに分離されている単一の空気シリンダを用いて行わ
れる。各弁ユニット内の圧力は、１つのチャンバに供給
される。かくして、弁ユニット内の不等圧力により、常
時静止型ピストンが移動され、これにより、１つの弁ユ
ニットへの電気信号が遮断される。この（および他の）
外部電子モニタリング装置は高価でありかつ電気信号処
理装置を設計しかつ使用する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】より信頼性が高く、簡
単でかつコストが安い工作機械用弁システムであって、
現在施行されかつ将来提案されるであろう安全性能条件
を満たしかつこれを超える工作機械用弁システムの継続
的開発を行なってきた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、全体として空
気圧で作動し、従って、電気的モニタリングおよび関連
制御を必要としない制御弁システムに関する技術を提供
する。本発明の制御弁システムは、各弁の付勢時または
除勢時に開きまたは閉じる複数の弁を有している。制御
弁システムは、該システムの種々の弁システムの動的移
動をモニタして、制御弁システムの適正機能を確保す
る。制御弁システムは、故障を検出したときにロックア
ウト位置に移動し、かつリセット操作がなされるまでこ
のロックアウト位置に維持される。かくして、制御組立
体の作動は全体として動的であり、システムは静的部材
のモニタリングに基いてその適正機能を確保するもので
はない。

【０００７】上記本発明は、より信頼性が高く、簡単で
かつコストが安い弁システムであって、現在施行されか
つ将来提案されるであろう安全性能条件を満たしかつこ
れを超える弁システムの要望を明瞭に満たすものであ
る。しかしながら、このような幾つかのシステムでは、
オペレータは、機械が故障に応答してロックアウトしな
いようにするため、時々、リセットを作動位置に維持す
ることを試みる。

【０００８】また、本発明は、全体として空気圧で作動
する制御弁システムに関する技術を提供する。制御弁シ
ステムは、各弁の付勢時または除勢時に開きまたは閉じ
る複数の弁を有している。制御弁システムは、該システ
ムの種々の弁システムの動的移動をモニタして、制御弁
システムの適正機能を確保する。制御弁システムは、故
障を検出したときにロックアウト位置に移動し、かつリ
セット操作がなされるまでこのロックアウト位置に維持
される。また、制御弁システムは、該制御弁システムの
作動を防止して、リセット操作がなされている間に出力
圧力を供給する拘束防止能力を有している。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の他の長所および目的は、
以下に述べる詳細な説明、特許請求の範囲の記載および
添付図面から明らかになるであろう。

【００１０】図面は、本発明を実施する上で現在考えら
れる最良の形態を示すものである。ここで添付図面を参
照すると、幾つかの図面において、同類または同一部品
には同じ参照番号が使用されている。図１および図２に
は、本発明による制御弁システム（その全体を参照番号
１０で示す）が示されている。制御弁システム１０は、
図１では概略流体回路として、図２では流体制御弁とし
て示されている。

【００１１】ここで図２を参照すると、制御弁システム
１０は、流体入口通路１４と、流体出口通路１６と、流
体排出通路１８と、第１弁ボア２０と、第２弁ボア２２
と、第１流体リザーバ２４と、第２流体リザーバ２６と
を備えたハウジング１２を有している。第１弁ボア２０
内には第１弁部材２８が配置され、第２弁ボア２２内に
は第２弁部材３０が配置されている。入口通路１４内に
は、第１弁部材２８と同軸関係をなして第３弁部材３２
が配置されている。また、入口通路１４内には、第２弁
部材３０と同軸関係をなして第４弁部材３４が配置され
ている。ハウジング１２には、１対のソレノイド弁３
６、３８が取り付けられている。

【００１２】複数の流体通路が、弁ボア２０、２２と、
入口通路１４、出口通路１６、排出通路１８、リザーバ
２４、リザーバ２６、弁３６、弁３８とを相互連結して
いる。流体通路４０が、入口通路１４と、ボア２０によ
り形成された中間チャンバ４２との間に延びている。通
路４０内には、該通路４０を通る流体の流量を制限する
ための絞り４４が配置されている。流体通路４６が、入
口通路１４と、ボア２２により形成された中間チャンバ
４８との間に延びている。通路４６内には、該通路４６
を通る流体の流量を制限するための絞り５０が配置され
ている。

【００１３】流体通路５２が、チャンバ４２と、ボア２
０により形成された下方チャンバ５４との間に延びてい
る。通路５２内には、該通路５２を通る流体の流量を制
限するための絞り５６が配置されている。チャンバ４８
と、ボア２２により形成された下方チャンバ６０との間
には流体通路５８が延びている。通路５８内には、該通
路５８を通る流体の流量を制限するための絞り６２が配
置されている。絞り５６がチャンバ４２とリザーバ２４
との間に配置されるようにして、流体通路６４が、通路
５２とリザーバ２４との間に延びている。リザーバ２４
と、ソレノイド弁３８の入口との間には、流体通路６６
が延びている。絞り６２がチャンバ４８とリザーバ２６
との間に配置されるようにして、流体通路６８が、通路
５８とリザーバ２６との間に延びている。リザーバ２６
と、ソレノイド弁３６の入口との間には、流体通路７０
が延びている。ソレノイド弁３６の出口と、ボア２０に
より形成された上方チャンバ７４との間には、通路７２
が延びている。ソレノイド弁３８の出口と、ボア２２に
より形成された上方チャンバ７８との間には、通路７６
が延びている。

【００１４】チャンバ４２の下方部分とチャンバ４８の
上方部分との間に、交差通路８０が延びている。チャン
バ４８の下方部分とチャンバ４２の上方部分との間に、
交差通路８２が延びている。通路８０と出口通路１６と
の間には、流体通路８４が延びている。通路８２と出口
通路１６との間には、流体通路８６が延びている。出口
通路１６は、２つのポート８８、９０を介して排出通路
１８に連通している。チャンバ５４、６０の上部は、そ
れぞれ通路９２、９４を介して大気圧と連通している。
リセット通路９６がハウジング１２内に延びており、該
リセット通路９６は、それぞれ通路５２、５８との連通
によりチャンバ５４、６０の下方部分と連通している。
１対の逆止弁９８、１００が、リセット通路９６と通路
５２、５８との間にそれぞれ配置されており、該逆止弁
９８、１００は、通路５２または５８からリセット通路
９６への流体の流れは防止するが、リセット通路９６か
ら通路５２、５８の一方または両方への流体の流れは許
容する。

【００１５】ボア２０内には弁本体すなわち弁部材１０
２が配置され、ボア２２内には弁本体すなわち弁部材１
０４が配置されている。弁部材１０２は、上方ピストン
１０６と、中間ピストン１０８と、下方ピストン１１０
とからなり、これらの全てのピストンは単一ユニットと
して一体に移動する。上方ピストン１０６はチャンバ７
４内に配置され、かつ出口通路１６と排出通路１８との
間に配置されたポート８８を開閉する弁座１１２を有し
ている。中間ピストン１０８はチャンバ４２内に配置さ
れ、かつ該中間ピストン１０８がハウジング１２に座合
したときに通路４０と通路５２とを流体的に連結する環
状通路１１４を有している。下方ピストン１１０はチャ
ンバ５４内に配置され、かつ入口通路１４を通路９２か
らシールしかつチャンバ５４を通路９２からシールする
１対のシール１１６を有している。弁部材１０４は、上
方ピストン１１８と、中間ピストン１２０と、下方ピス
トン１２２とからなり、これらの全てのピストンは単一
ユニットとして一体に移動する。上方ピストン１１８は
チャンバ７８内に配置され、かつ出口通路１６と排出通
路１８との間に配置されたポート９０を開閉する弁座１
２４を有している。中間ピストン１２０はチャンバ４８
内に配置され、かつ該中間ピストン１２０がハウジング
１２に座合したときに通路４６と通路５８とを流体的に
連結する環状通路１２６を有している。下方ピストン１
２２はチャンバ６０内に配置され、かつ入口通路１４を
通路９４からシールしかつチャンバ６０を通路９４から
シールする１対のシール１２８を有している。

【００１６】下方ピストン１１０の回りには弁部材３２
が配置され、該弁部材３２は弁座１３０および弁ばね１
３２を有している。弁ばね１３２は、弁座１３０をハウ
ジング１２に対して押圧し、入口通路１４とチャンバ４
２との間の流体の流れを防止している。ピストン１２２
の回りには弁部材３４が配置され、該弁部材３４は弁座
１３４および弁ばね１３６を有している。弁ばね１３６
は、弁座１３４をハウジング１２に対して押圧し、入口
通路１４とチャンバ４８との間の流体の流れを防止して
いる。

【００１７】図１および図２は、制御弁システム１０が
除勢位置にあるところを示している。入口通路１４から
の加圧流体は、弁座１３０、１３４をハウジング１２に
対して押圧し、入口通路１４と、両チャンバ４２、４８
との間の流体連通を遮断している。加圧流体は、絞り４
４を通って通路４０に供給され、更に環状通路１１４を
通って通路５２に供給され、更に絞り５６を通ってチャ
ンバ５４内に供給される。これにより、弁部材１０２が
図２で見て上方に押圧され、ピストン１０８をハウジン
グ１２に対して座合させる。加圧流体はまた、通路５２
および通路６４を通ってリザーバ２４へと流れ、該リザ
ーバ２４から通路６６を通ってソレノイド弁３８の入口
へと流れる。同様な態様で、入口通路１４からの加圧流
体は、絞り５０を通って通路４６に供給され、更に環状
通路１２６を通って通路５８に供給され、更に絞り６２
を通ってチャンバ６０内に供給される。これにより、弁
部材１０４が図２で見て上方に押圧され、ピストン１２
０をハウジング１２に対して座合させる。加圧流体はま
た、通路５８および通路６８を通ってリザーバ２６へと
流れ、該リザーバ２６から通路７０を通ってソレノイド
弁３６の入口へと流れる。弁座１１２、１２４が上方に
押圧され、ポート８８、９０が開かれているので、出口
通路１６が排出通路１８と連通している。中間チャンバ
４２、４８も、それぞれ、交差通路８０、８２および通
路８４、８６を通って排出通路１８に連通している。弁
部材１０２、１０４のピストン１１０、１２２の下の流
体圧力により、それぞれ弁部材１０２、１０４が上方に
押圧され、制御弁システム１０を除勢位置に維持する。
環状通路１１４を介しての通路４０と通路５２との連結
および環状通路１２６を介しての通路４６と通路５８と
の連結により、チャンバ５４，６０およびリザーバ２
４、２６内面に流体圧力が維持される。

【００１８】図３および図４は、制御弁システム１０が
付勢位置にあるところを示す。両ソレノイド弁３６、３
８は、実質的に同時に付勢されている。ソレノイド弁３
６の付勢により、通路７０従ってリザーバ２６が通路７
２に連結される。加圧流体がチャンバ７４内に流入し
て、弁部材１０２を図４で見て下方に移動させる。ピス
トン１０６の直径はピストン１１０の直径より大きいの
で、弁部材１０２を下方に移動させる荷重が発生され
る。同様な態様で、ソレノイド弁３８の付勢により、通
路６６従ってリザーバ２４が通路７６に連結される。加
圧流体がチャンバ７８内に流入して、弁部材１０４を図
４で見て下方に移動させる。ピストン１１８の直径はピ
ストン１２２の直径より大きいので、弁部材１０４を下
方に移動させる荷重が発生される。両弁部材１０２、１
０４が下方に移動すると、ピストン１１０の環状フラン
ジ１４０が弁座１３０を離脱させ、ピストン１２２の環
状フランジ１４２が弁座１３４を離脱させる。加圧流体
は、入口通路１４からチャンバ４２の下方部分に流入
し、更に通路８０を通ってチャンバ４８の上方部分に流
入し、更に弁部材１０４とハウジング１２との間のギャ
ップ１４４を通って出口通路１６に供給される。加圧流
体はまた、通路８４を通って出口通路１６に流入する。
同様な態様で、加圧流体は、入口通路１４からチャンバ
４８の下方部分に流入し、更に通路８２を通ってチャン
バ４２の上方部分に流入し、更に弁部材１０２とハウジ
ング１２との間のギャップ１４６を通って出口通路１６
に供給される。加圧流体はまた、通路８６を通って出口
通路１６に流入する。弁部材１０２、１０４が下方に移
動すると、弁座１１２、１２４がハウジング１２に座合
してポート８８、９０を閉じ、出口通路１６を排出通路
１８から遮断する。弁３６、３８が付勢されると、リザ
ーバ２４、２６内の流体圧力は最初は低下するが、リザ
ーバ２４、２６は依然として入口１４に開かれておりか
つ出口１６は排出通路１８から遮断されているので、流
体圧力は入口１４での供給圧力に戻るであろう。

【００１９】図５および図６は、制御弁システム１０が
異常位置にあるところを示す。図５および図６では、弁
部材１０４がその上方位置にあり、一方、弁部材１０２
はその下方位置にある。両ソレノイド弁３６、３８は、
これらの除勢位置にある。弁部材１０４は、図１に示し
たものと同様に上方位置に配置されている。入口通路１
４からの加圧流体は絞り５０を通って通路４６に供給さ
れ、環状通路１２６を通って通路５８に流入し、更に絞
り６２を通ってチャンバ６０内に流入して弁部材１０４
を図６で見て上方に押圧し、ピストン１２０をハウジン
グ１２に座合させる。加圧流体はまた、通路６８を通っ
てリザーバ２６へと流れ、更に該リザーバ２６から通路
７０を通ってソレノイド弁３６の入口へと流れる。弁座
１２４が上方に押圧され、ポート９０が開かれているの
で、出口通路１６は排出通路１８と連通している。弁部
材１０２はその下方位置に配置されており、この位置で
は種々の通路が出口通路１６（該出口通路１６は、弁部
材１０４の位置によって、排出通路に開放されている）
に開放される。チャンバ４２の上方部分は、ギャップ１
４６を通って排出通路に開放される。入口通路１４から
の加圧流体は、通路４０、チャンバ４２の上方部分、ギ
ャップ１４６、出口通路１６およびポート９０を通って
排出通路１８へと流れる。また、入口通路１４からの加
圧流体は、チャンバ４２の下方部分に流入し、通路８
０、通路８４、出口通路１６およびポート９０を通って
排出通路１８へと流れる。通路５２内従ってチャンバ５
４内の加圧流体も絞り５６を通って排出通路１８へと流
れ、これにより、弁部材１０２に加えられている押圧力
が除去される。入口１４から、チャンバ４２の下方部
分、およびピストン１８とボア２０の壁との間のギャッ
プを介してチャンバ４２の上方部分へと流れる漏洩径路
も存在する。チャンバ４２の上方部分から、前述のよう
にして流体圧力が放散される。チャンバ４２の下方部分
から通路８０を通る漏洩径路、チャンバ４８の上方部分
から下方部分への漏洩径路、および通路８２を通るチャ
ンバ４２の上方部分への漏洩経路等の更に別の漏洩経路
が存在する。チャンバ４２の上方部分から、流体圧力は
前述のようにして放散される。更に、リザーバ２４内の
流体圧力は絞り５６を通って排出通路へと流れ、これに
より、通路６６を通ってソレノイド弁３８に供給される
加圧流体が除去される。チャンバ５４およびリザーバ２
４から流出させるのに要する時間の長さは、チャンバ５
４、リザーバ２４および絞り５６のサイズに基いて定ま
る。ピストン１０６の上方のチャンバ７４からの加圧空
気の放出および弁座１３０の底部に作用する入口通路１
４内での加圧空気の存在により、弁ばね１３２は、弁座
１３０がハウジング１２に座合するが、ピストン１０８
がハウジング１２には座合しない中間位置に、弁部材１
０２を移動させる。この状態が図７および図８に示され
ている。

【００２０】図７および図８は、制御弁システム１０が
ロックアウト位置にあるところを示す。弁ばね１３２の
押圧力によって弁座１３０が弁部材１０２を上方に押す
と、弁座１３０が環状フランジ１４０を押圧して、弁部
材１０２を移動させる。弁座１３０とピストン１１０と
の間は空運動（lost motion）取付け構造になっている
ので、弁座１３０がハウジング１２と係合したとき、ピ
ストン１０８は未だハウジング１２と係合していない状
態にある。ピストン１０８をハウジング１２に対してシ
ールさせかつ通路４０と通路５２とを連結させて、チャ
ンバ５４およびリザーバ２４に加圧流体を供給するに
は、弁部材１０２を更に移動させる必要がある。ピスト
ン１０８がハウジング１２に座合しない場合には、チャ
ンバ４２の上部従って通路４０、５２は、ギャップ１４
６、出口通路１６、ポート８８、９０を介して排出通路
１８に開放される。かくして、リザーバ２４は、通路６
６およびソレノイド弁３８の入口とともに排出通路に開
放される。チャンバ５４も排出通路に開放され、これに
より、ピストン１０８をハウジング１２に対してシール
させるべく弁部材１０２を上方に押圧するいかなる押圧
荷重も省略できる。ピストン１１０上に位置しかつ入口
通路１４に開放している環状肩部１５０が、弁部材１０
２を下方に押圧する。これにより環状フランジ１４０が
弁座１３０に対して押圧され、弁部材１０２がその中間
位置に維持されかつ制御弁システム１０がそのロックア
ウト位置に維持される。同様な肩部１５２がピストン１
２２に設けられている。

【００２１】制御弁システム１０をそのロックアウト位
置から図１に示した除勢位置に移動させたい場合には、
加圧流体をリセット通路９６に供給する。リセット通路
９６に供給される加圧流体は、逆止弁９８を開きかつリ
ザーバ２４およびチャンバ５４を充満する。絞り５６
は、リセット操作中に排出通路に流出される流体の量を
制限する。ひとたびリザーバ２４およびチャンバ５４が
加圧流体で充満されると、チャンバ５４内の流体がピス
トン１１０に対して作用し、弁部材１０２を上方に移動
させてピストン１０８をハウジング１２に対してシール
させる。流体通路４０が再び通路５２と連通し、制御弁
システム１０が再び図１および図２に示す除勢位置に位
置決めされる。

【００２２】図５〜図８についての上記説明は、弁部材
１０２がその中間ロックアウト位置にありかつ弁部材１
０４がその除勢位置にある場合について説明したが、弁
部材１０２がその除勢位置にありかつ弁部材１０４がそ
の中間ロックアウト位置にある場合にも制御弁システム
１０の同様なロックアウト位置が生じることを理解すべ
きである。加圧流体をリセット通路９６に供給するリセ
ット操作により、加圧流体が逆止弁１００を開いてリザ
ーバ２６およびチャンバ６０を充満する。チャンバ６０
内の加圧流体は弁部材１０４を持ち上げて、ピストン１
２０をハウジング１２に対してシールし、通路４６と通
路５８とを再連結する。

【００２３】かくして、制御弁システム１０は完全な流
体作動型弁システムであり、異常状態を検出しかつロッ
クアウト状態に切り換えることによりこの異常状態に応
答する能力を有する。この場合には、制御弁システム１
０が再び機能する前に、オペレータがリセット操作をす
る必要がある。

【００２４】図９は、本発明の他の実施形態を示す。図
１〜図８に示した実施形態では、ピストン１０８は、通
路４０と通路５２とを流体的に連結するための、ピスト
ン１０８の上面に設けられた環状通路１１４を有してい
る。図９に示すピストン１０８′は、該ピストン１０
８′の外面に設けられた通路１１４′を介して、通路４
０′と通路５２′とを流体的に連結する。同様な態様
で、弁部材１０４のピストン１２０をピストン１０８′
で置換することができる。通路４０′、５２′が垂直壁
を通ってチャンバ４２にはいるのに対し、通路４０、５
２は水平壁を通ってチャンバ４２に入る点を除き、流体
通路４０′は流体通路４０と同じであり、流体通路５
２′は流体通路５２と同じである。図９に示す実施形態
の作動は、図１〜図８について上述した実施形態の説明
と同じである。

【００２５】図１０〜図１９は、本発明による拘束防止
能力を備えた制御弁システム（その全体を参照番号５１
０で示す）を示す。図１０〜図１９の幾つかの図面にお
いて、同類または同一の部品は同じ参照番号で示されて
いることに留意されたい。また、図１〜図９における部
品と同類または同一の部品は、図１〜図９に用いた参照
番号に５００を加えた参照番号で示されていること、お
よび制御弁システム５１０は、図１０では概略流体回路
として示され、図１１では流体制御弁として示されてい
ることにも留意されたい。

【００２６】ここで図１１を参照すると、制御弁システ
ム５１０は、流体入口通路５１４と、流体出口通路５１
６と、流体排出通路５１８と、第１弁ボア５２０と、第
２弁ボア５２２と、第１流体リザーバ５２４と、第２流
体リザーバ５２６とを備えたハウジング５１２を有して
いる。第１弁ボア５２０内には第１弁部材５２８が配置
され、第２弁ボア５２２内には第２弁部材５３０が配置
されている。入口通路５１４には、第１弁部材５２８と
同軸関係をなして第３弁部材５３２が配置されている。
また、入口通路５１４には、第２弁部材５３０と同軸関
係をなして第４弁部材５３４が配置されている。ハウジ
ング５１２には、１対のソレノイド弁５３６、５３８が
取り付けられている。

【００２７】複数の流体通路が、弁ボア５２０、５２２
と、入口５１４、出口５１６、排出通路５２４、リザー
バ５２４、リザーバ５２６、ソレノイド弁５３６および
ソレノイド弁５３８とを相互連結している。入口通路５
１４と、ボア５２０により形成された中間チャンバ５４
２との間には、流体通路５４０が延びている。また、入
口通路５１４と、ボア５２２により形成された中間チャ
ンバ５４８との間には、流体通路５４６が延びている。

【００２８】中間チャンバ５４２と、ボア５２０により
形成された下方チャンバ５５４との間には、流体通路５
５２が延びている。通路５５２内には、該通路５５２を
通る流体の流量を制限するための絞り５５６が配置され
ている。中間チャンバ５４８と、ボア５２０により形成
された下方チャンバ５６０との間には、流体通路５５８
が延びている。通路５５８内には、該通路５５８を通る
流体の流量を制限するための絞り５６２が配置されてい
る。リザーバ５２４は通路５５２の一部を形成し、絞り
５５６は、チャンバ５４２とリザーバ５２４との間に配
置されている。

【００２９】リザーバ５２４と下方チャンバ５５４との
間の通路５５２内には、これらの間を流れる流体の流量
を制限するための絞り５５３が配置されている。リザー
バ５２４と、ソレノイド弁５３８の入口との間には流体
通路５６６が延びている。リザーバ５２６は通路５５８
の一部を形成し、絞り５６２は、チャンバ５４８とリザ
ーバ５２６との間に配置されている。リザーバ５２６と
下方チャンバ５６０との間の通路５５８内には、これら
の間を流れる流体の流量を制限するための絞り５５９が
配置されている。

【００３０】リザーバ５２６と、ソレノイド弁５３６の
入口との間には流体通路５７０が延びている。ソレノイ
ド弁５３６の出口と、ボア５２０により形成される上方
チャンバ５７４との間には、通路５７２が延びている。
ソレノイド弁５３８の出口と、ボア５２０により形成さ
れる上方チャンバ５７８との間には、通路５７６が延び
ている。

【００３１】中間チャンバ５４２の下方部分と中間チャ
ンバ５４８の上方部分との間には、交差通路５８０が延
びている。中間チャンバ５４８の下方部分と中間チャン
バ５４２の上方部分との間には、交差通路５８２が延び
ている。交差通路５８０と出口通路５１６との間には、
流体通路５８４が延びている。通路５８４内には、該通
路５８４を通る流体の流量を制限するための絞り５８５
が配置されている。交差通路５８２と出口通路５１６と
の間には、流体通路５８６が延びている。通路５８６内
には、該通路５８６を通る流体の流量を制限するための
絞り５８７が配置されている。出口通路５１６は、２つ
のポート５８８、５９０を介して排出通路５１８と連通
している。下方チャンバ５５４、５６０の上方部分は、
それぞれ通路５９２、５９４を介して排出通路５１８と
連通している。

【００３２】リセット通路５９６がハウジング５１２を
通って延びており、該リセット通路５９６は、それぞ
れ、通路５５２、５５８との連通により下方チャンバ５
５４、５６０の下方部分と連通される。１対の逆止弁５
９８、６００が、それぞれ、通路５９６と通路５５２、
５５８との間に配置されており、該逆止弁５９８、６０
０は、通路５５２または５５８からリセット通路５９６
への流体の流れは防止するが、リセット通路５９６から
両通路５５２、５５８への流入の流れは許容する。

【００３３】ボア５２０内には弁部材６０２が配置さ
れ、ボア５２２内には弁部材６０４が配置されている。
弁部材６０２は、上方ピストン６０６と、中間ピストン
６０８と、下方ピストン６１０とを有し、これらの全て
のピストンは単一ユニットとして一体になって移動す
る。上方ピストン６０６は上方チャンバ５７４内に配置
され、かつ出口通路５１６と排出通路５１８との間に配
置されたポート５８８を開閉する弁座６１２を有してい
る。中間チャンバ５４２内には中間ピストン６０８が配
置され、該ピストン６０８は、これがハウジング５１２
に座合すると、通路５４０と通路５５２とを流体的に連
結する環状通路６１４を有している。下方チャンバ５５
４内には、下方ピストン６１０が配置されている。１対
のシール６１６が、入口通路５１４を通路５９２からシ
ールし、かつ下方チャンバ５５４を通路５９２からシー
ルしている。

【００３４】前述のように、弁部材６０２は、上方ピス
トン６０６と、中間ピストン６０８と、下方ピストン６
１０とを有し、これらの全てのピストンは単一ユニット
として一体になって移動する。各ピストン６０６、６０
８、６１０は、弁茎６６０が通る中央ボアを有してい
る。弁茎６６０は、１つ以上のそれぞれのピストンの端
ストップを形成する１対のランド６６２を有している。
例えば、上方ピストン６０６、弁座６１２およびスペー
サ６６４は、上方ランド６６２上に座合している。ナッ
ト６６６が弁茎６６０のねじ部分に螺合し、上方ピスト
ン６０６、弁座６１２およびスペーサ６６４を上方ラン
ド６６２に対して保持している。同様に、下方ランド６
６２は中間ピストン６０８、スペーサ６６８および下方
ピストン６１０の端ストップを形成する。中間ピストン
６０８、スペーサ６６８および下方ピストン６１０は、
弁茎６６０の下端部に螺合するナット６７０を介して下
方ランド６６２に対して保持される。スペーサ６６８
は、弁部材６０２が弁部材５３２から独立して移動でき
るように形成されている。

【００３５】弁部材６０４は、上方ピストン６１８と、
中間ピストン６２０と、下方ピストン６２２とを有し、
これらの全てのピストンは単一ユニットとして一体にな
って移動する。上方ピストン６１８は上方チャンバ５７
８内に配置され、かつ出口通路５１６と排出通路５１８
との間に配置されたポート５９０を開閉する弁座６２４
を有している。中間チャンバ５４８内には中間ピストン
６２０が配置され、該ピストン６２０は、これがハウジ
ング５１２に座合すると、通路５４６と通路５５８とを
流体的に連結する環状通路６２６を有している。下方チ
ャンバ５６０内には、下方ピストン６２２が配置されて
いる。１対のシール６２８が、入口通路５１４を通路５
９４からシールし、かつ下方チャンバ５６０を通路５９
４からシールしている。

【００３６】前述のように、弁部材６０４は、上方ピス
トン６１８と、中間ピストン６２０と、下方ピストン６
２２とを有し、これらの全てのピストンは単一ユニット
として一体になって移動する。各ピストン６１８、６２
０、６２２は、弁茎６７４が通る中央ボアを有してい
る。弁茎６７４は、１つ以上のそれぞれのピストンの端
ストップを形成する１対のランド６７６を有している。
例えば、上方ピストン６１８、弁座６２４およびスペー
サ６７８は、上方ランド６７６上に座合している。ナッ
ト６８０が弁茎６７４のねじ部分に螺合し、上方ピスト
ン６１８、弁座６２４およびスペーサ６２４を上方ラン
ド６７６に対して保持している。同様に、下方ランド６
７６は中間ピストン６２０、スペーサ６８２および下方
ピストン６２２の端ストップを形成する。中間ピストン
６２０、スペーサ６８２および下方ピストン６２２は、
弁茎６７４の下端部に螺合するナット６８４を介して下
方ランド６７６に対して保持される。スペーサ６８２
は、弁部材６０４が弁部材５３４から独立して移動でき
るように形成されている。

【００３７】弁部材５３２はスペーサ６６８の回りに配
置されかつ弁座６３０および弁ばね６３２を有してい
る。弁ばね６３２は、ハウジング５１２に対して弁座６
３０を押圧し、入口通路５１４とチャンバ５４２との間
に流体が流れることを防止する。弁部材５３４はスペー
サ６８２の回りに配置されかつ弁座６３４および弁ばね
６３６を有している。弁ばね６３６は、ハウジング５１
２に対して弁座６３４を押圧し、入口通路５１４とチャ
ンバ５４８との間に流体が流れることを防止する。

【００３８】本発明の特別な特徴は、リセット操作中に
第１弁部材５２８が作動することを防止する拘束防止回
路６９０を有していることにある。拘束防止回路６９０
は、拘束防止弁６９２を有している。入口通路５１４と
ソレノイド弁６９６の入口との間には、流体通路６９４
が延びている。ソレノイド弁６９６の出口から拘束防止
弁６９２の入口ポート７０２まで、流体通路７００が延
びている。リセットポート６９８が流体通路７００に流
体的に連結されており、リセットポート６９８は、流体
通路７００を加圧するための別の手段（一般には、オペ
レータにより供給される手段）を形成する。流体通路７
００と付勢ポート７０６との間には、付勢通路７０４が
延びている。付勢通路７０４と流体リザーバ７１０との
間にはリザーバ通路７０８が延びている。付勢通路７０
４内には、該通路７０４を通って流れる流体の流量を制
限するための絞り７１２が配置されている。リセット通
路５９６には、出口ポート７１４が連結されている。通
路５６６には、ベント（抜き）ポート７１６が連結され
ている。

【００３９】拘束防止弁６９２は、ハウジング５１２の
一部を形成する弁本体７１８を有している。弁本体７１
８は、中央ボア７２０を有している。中央ボア７２０内
の両端構造物７２４の間で、弁スプール７２２が直線運
動する。弁スプール７２２は、その上端部に弁座７２６
を有し、該弁座７２６は、ベントポート７１６と上方排
出ポート７２８との間の通路を開閉する弁座７２６を有
している。弁スプール７２２はまた、上方排出通路７２
８と入口ポート７０２との間のシールを形成するОリン
グ７３０を有している。同様に、Оリング７３２は、入
口ポート７０２と、出口ポート７１４と、下方排出ポー
ト７３４との間のシールを形成する。第３Оリング７３
６は、拘束防止弁６９２が付勢位置にあるときに、出口
ポート７１４と下方排出ポート７３４との間のシールを
形成する。第４Оリング７３８は、付勢ポート７０６と
第２排出ポート７３４との間のシールを形成する。

【００４０】図１１および図１２は、初期位置にある制
御弁システム５１０を示す。図１１および図１２はま
た、ロックアウト位置にある制御弁システム５１０を示
すものであることも理解すべきである。ロックアウト状
態は、中間ピストン６０８または６２０のうちの少なく
とも一方が図１１に示す位置を占めるときに生じる。ロ
ックアウト位置から除勢位置への弁の変位を、第１弁部
材５２８に関連して説明する。しかしながら、第２弁部
材５３０の変位も同様な態様で生じる。弁ばね６３２の
押圧力により、弁座６３０が弁部材６０２を上方に押圧
すると、弁座６３０が環状フランジ６４０に当接して弁
部材６０２を押し上げる。第１弁部材５２８と第３弁部
材５３２とは独立して移動できるので、弁座６３０がハ
ウジング５１２に係合するときに、ピストン６０８は未
だハウジング５１２に係合していない。ピストン６０８
をハウジング５１２に座合させて、通路５４０と通路５
５２とを連結し、チャンバ５５４およびリザーバ５２４
に加圧流体を供給するには、弁部材６０２を更に移動さ
せる必要がある。ピストン６０８がハウジング５１２に
座合しないと、チャンバ５４２の上方部分従って通路５
４０および通路５５２が、ギャップ６４６、出口通路５
１６およびポート５８８、５９０を介して排出通路５１
８に開放した状態にある。従って、リザーバ５２４は、
通路５６６およびソレノイド弁５３８の入口とともに排
出通路に開放されている。チャンバ５５４も排出通路に
開放されており、従って、弁部材本体６０２を上方に押
圧してピストン６０８をハウジング５１２に当接させよ
うとするいかなる押圧荷重も存在しない。ばね６８６
が、弁茎６６０を介して中間ピストン６０８を下方に押
圧し、これにより環状フランジ６４０が弁座６３０に当
接するように押圧されるため、弁部材本体６０２はその
中間位置に維持されかつ制御弁システム５１０はその始
動位置（本体弁）またはロックアウト位置（一方の弁）
に維持される。同様な態様が他方の主弁にも適用され
る。

【００４１】制御弁システム５１０をその初期位置すな
わちロックアウト位置か、図１４および図１５に示す除
勢位置に移動させたい場合には、加圧流体をリセット通
路５９６に供給しなければならない。リセット通路５９
６に供給される加圧流体は逆止弁５９８、６００を開
き、リザーバ５２４、５２６を充満する。絞り５５６、
５６２は、このリセット操作中に排出通路に流出する流
体の量を制限する。同様に、絞り５５３、５５９は、そ
れぞれのリザーバ５２４、５２６に流入する流体の量を
制限する。ひとたびリザーバ５２４、５２６およびチャ
ンバ５５４、５６０が加圧流体で充満されると、チャン
バ５５４、５６０内の流体がピストン６１０、６２２に
対して作用し、弁部材６０２、６０４を上方に移動さ
せ、ピストン６０８、６２０をハウジング５１２に座合
させる。流体通路５４０、５４６が再び通路５５２、５
５８と連通し、制御弁システム５１０が、再び、図１４
および図１５に示す除勢位置に位置決めされる。

【００４２】図１２および図１３に最も良く示すよう
に、本発明の特別な特徴は、リセット通路５９６に加え
られる圧力が、拘束防止弁６９２を備えた新規な拘束防
止回路６９０により制御されることである。拘束防止回
路６９０は、リザーバ５２４および通路５６６を予め減
圧させることなくリセット通路を加圧することを防止
し、このため、ソレノイド弁５３８が通路５７６および
チャンバ５７８に流体圧力を供給することを防止する。
これにより、第１弁部材５３０が付勢位置に変位するこ
とが防止される。従って、拘束防止弁６９２は、リセッ
ト操作中に出口通路５１６が加圧されることを防止す
る。

【００４３】第１弁部材５２８または第２弁部材５３０
の一方または両方がロックアウト位置にあるとき（この
ような場合は、最初の始動時またはロックアウト状態に
おいて生じることがある）に、リセット操作を行うに
は、通路７００を加圧しなくてはならない。通路７００
の加圧は、流体通路６９４を介して入口通路５１４から
入口流体圧力を受けるソレノイド弁６９６のリセット付
勢により行なうことができる。リセットソレノイド弁６
９６を付勢すると、入口流体圧力が流体通路７００に加
えられる。別の構成として、使用者が供給するリセット
流体圧力を加えるのに使用する任意のリセットポート６
９８を弁ハウジング５１２に設けることができる。

【００４４】別の１つのリセット信号を加えたときに、
通路７００内の流体圧力により、弁スプール７２２の上
方変位を引き起こす。流体通路７００を介して加えられ
る入口流体圧力もリザーバ７１０を加圧する。弁スプー
ル７２２の上方変位により、流体通路５６６と上方排出
ポート７２８との間の連通が可能になる。これにより、
リザーバ５２６および流体通路５６６内の流体圧力が排
出通路に抜かれ、第１弁部材５２８の付勢が防止され
る。弁スプール７２２の上方変位はまた、加圧された流
体通路７００とリセット通路５９６との連通を可能に
し、図１０および図１１に関連して前述したように、第
１弁部材５２８および／または第２弁部材５３０を変位
させる。この作動の間、流体絞り５５３、５５９は、そ
れぞれのリザーバ５２４、５２６への流体の流入を制限
する。これにより、チャンバ５５４、５６０内に高圧が
発生することが確保され、従ってピストン６０８、６２
０が上方に変位されてリセット作動が行なわれる。ま
た、流体通路７００が加圧されている間、リセットソレ
ノイド弁６９６によりまたは使用者が供給するリセット
信号６９８により、流体通路５６６が上方排出通路７２
８を介して抜かれ（すなわちベントされ）、第１弁部材
５３０の除勢が確保される。

【００４５】リセットソレノイド弁５９６または使用者
が供給するリセットサポートによりリセット信号が除去
されると、押圧部材７４２により弁スプール７２２が下
方に変位され、通路７００とリセット通路５９６との連
通が遮断される。弁スプール７２２が下方に変位する
と、流体通路７００とリセット通路５９６との連通が遮
断され、これにより逆止弁５９８、６００への圧力が低
下される。弁スプール７２２の下方変位はまた、リセッ
ト通路５９６を下方排出ポート７３４を介して抜く。こ
れにより、リセット通路５９６はリセット作動時にのみ
加圧され、それ以外のときは排出通路に抜かれる。ま
た、弁座７２６は通路５６６と上方排出ポート７２８と
の連通を遮断し、これにより、リザーバ５２６が加圧さ
れる。かくしてリザーバ５２４、５２６は充分に加圧さ
れ、それぞれのチャンバ５５４、５６０内の圧力を、第
１弁部材５２８および第２弁部材５３０を除勢位置に維
持するのに充分な大きさに維持する。

【００４６】図１４および図１５は、除勢位置にある制
御弁システム５１０を示す。入口通路５１４からの加圧
流体は、弁座６３０、６３４をハウジング５１２に対し
て押圧し、入口通路５１４と両チャンバ５４２、５４８
との連通を遮断している。加圧流体は、通路５４０に供
給され、環状通路６１４および絞り５５６を通って通路
５５２およびリザーバ５２４に導かれ、更に絞り５５３
を通ってチャンバ５５４内に流入し、図１５に示すよう
に弁部材６０２を上方に押圧して、ピストン６０８をハ
ウジング５１２に対して座合させる。加圧流体はまた、
リザーバ５２４から通路５６６を通ってソレノイド弁５
３８の入口へと流れる。同様な態様で、入口通路５１４
からの加圧流体は、通路５４６に供給され、環状通路６
２６および絞り５６２を通って通路５５８およびリザー
バ５２６に導かれ、更に絞り５５９を通ってチャンバ５
６０内に流入し、図１５に示すように弁部材６０４を上
方に押圧して、ピストン６２０をハウジング５１２に対
して座合させる。加圧流体はまた、リザーバ５２６から
通路５７０を通ってソレノイド弁５３６の入口へと流れ
る。弁座６１２、６２４が上方に押圧され、ポート５８
８、５９０が開かれているため、出口通路５１６は排出
通路５１８と連通している。中間チャンバ５４２、５４
８も、交差通路５８０、５８２を介し、それぞれ通路５
８４、５８６を通して排出通路５１８に開かれている。
弁部材６０２、６０４のピストン６１０、６２２の下の
流体圧力は、それぞれ、弁部材６０２、６０４を上方に
押圧し、制御弁システム５１０を除勢位置に維持する。
環状通路６１４を介しての通路５４０と通路５５２との
連結、および環状通路６２６を介しての通路５４６と通
路５５８との連結により、チャンバ５５４、５６０およ
びリザーバ５２４、５２６内に流体圧力が維持される。

【００４７】図１６および図１７は、付勢位置にある制
御弁システム５１０を示す。両ソレノイド弁５３６、５
３８は、実質的に同時に付勢されている。ソレノイド弁
５３６の付勢により、通路５７０従ってリザーバ５２６
が通路５７２に連結される。加圧流体がチャンバ５７４
内に流入して、弁部材６０２を図１７で見て下方に移動
させる。ピストン６０６の直径はピストン６１０の直径
より大きいので、弁部材６０２を下方に移動させる荷重
が発生される。同様な態様で、ソレノイド弁５３８の付
勢により、通路５６６従ってリザーバ５２４が通路５７
６に連結される。加圧流体がチャンバ５７８内に流入し
て、弁部材６０４を図１７で見て下方に移動させる。ピ
ストン６１８の直径はピストン６２２の直径より大きい
ので、弁部材６０４を下方に移動させる荷重が発生され
る。両弁部材６０２、６０４が下方に移動すると、ピス
トン６１０の環状フランジ６４０が弁座６３０を離脱さ
せ、ピストン６２２の環状フランジ６４２が弁６３４を
離脱させる。加圧流体は、入口通路５１４からチャンバ
５４２の下方部分に流入し、更に通路５８０を通ってチ
ャンバ５４８の上方部分に流入し、更に弁部材６０４と
ハウジング５１２との間のギャップ６４４を通って出口
通路５１６に供給される。加圧流体はまた、通路５８４
を通って出口通路５１６に流入する。同様な態様で、加
圧流体は、入口通路５１４からチャンバ５４８の下方部
分に流入し、更に通路５８２を通ってチャンバ５４２の
上方部分に流入し、更に弁部材６０２とハウジング５１
２との間のギャップ６４６を通って出口通路５１６に供
給される。加圧流体はまた、通路５８６を通って出口通
路５１６に流入する。弁部材６０２、６０４が下方に移
動すると、弁座６１２、６２４がハウジング５１２に座
合してポート５８８、５９０を閉じ、出口通路５１６を
排出通路５１８から遮断する。弁５３６、５３８が付勢
されると、リザーバ５２４、５２６内の流体圧力は最初
は低下するが、リザーバ５２４、５２６は依然として入
口５１４に開かれておりかつ出口５１６は排出通路５１
８から遮断されているので、流体圧力は入口５１４での
供給圧力に戻るであろう。

【００４８】図１８および図１９は、制御弁システム５
１０が異常位置にあるところを示す。図１８および図１
９では、弁部材６０４がその上方位置にあり、一方、弁
部材６０２はその下方位置にある。両ソレノイド弁５３
６、５３８は、これらの除勢位置にある。弁部材６０４
は、図１５に示したものと同様に上方位置に配置されて
いる。入口通路５１４からの加圧流体は通路５４６に供
給され、環状通路６２６および絞り５６２を通って通路
５５８およびチャンバ５６０内に流入して弁部材６０４
を図１９で見て上方に押圧し、ピストン６２０をハウジ
ング５１２に座合させる。加圧流体はまた、リザーバ５
２６へと流れ、かつ該リザーバ５２６から通路５７０を
通ってソレノイド弁５３６の入口へと流れる。弁座６２
４が上方に押圧され、ポート５９０が開かれているの
で、出口通路５１６は排出通路５１８と連通している。
弁部材６０２はその下方位置に配置されており、この位
置では種々の通路が出口通路５１６に開放されており、
該出口通路５１６は、弁部材６０４の位置によって、排
出通路５１８に開放されている。チャンバ５４２の上方
部分は、ギャップ６４６を通って排出通路に開放され
る。入口通路５１４からの加圧流体は、通路５４０、チ
ャンバ５４２の上方部分、ギャップ６４６、出口通路５
１６およびポート５９０を通って排出通路５１８へと流
れる。また、入口通路５１４からの加圧流体は、チャン
バ５４２の下方部分に流入することにより、通路５８
０、通路５８４、出口通路５１６およびポート５９０を
通って排出通路５１８へと流れる。通路５５２内従って
チャンバ５５４内の加圧流体も絞り５５３、５５６を通
って排出通路５１８へと流れ、これにより、弁部材６０
２に加えられている押圧力が除去される。入口５１４か
ら、チャンバ５４２の下方部分、およびピストン６０８
とボア５２０の壁との間のギャップを介してチャンバ５
４２の上方部分へと流れる漏洩径路も存在する。チャン
バ５４２の上方部分から、前述のようにして流体圧力が
放散される。チャンバ５４２の下方部分から通路５８０
を通る漏洩径路、チャンバ５４８の上方部分から下方部
分への漏洩径路、および通路５８２を通ってチャンバ５
４２の上方部分に入る漏洩経路等の更に別の漏洩経路が
存在する。チャンバ５４２の上方部分から、流体圧力は
前述のようにして放散される。更に、リザーバ５２４内
の流体圧力は絞り５５６を通って排出通路へと流れ、こ
れにより、通路５６６を通ってソレノイド弁５３８に供
給される加圧流体が除去される。チャンバ５５４および
リザーバ５２４から流出させるのに要する時間の長さ
は、チャンバ５５４、リザーバ５２４および絞り５５
３、５５６のサイズに基いて定まる。ピストン６０６の
上方のチャンバ５７４からの加圧空気の放出および弁座
６３０の底部に作用する入口通路５１４内での加圧空気
の存在により、弁ばね６３２は、弁座６３０がハウジン
グ５１２に座合するが、ピストン６０８がハウジング５
１２には座合しない中間位置に、弁部材６０２を移動さ
せる。この状態が図１０および図１１に示されている。

【００４９】図１８および図１９に関する上記説明は、
弁部材６０２がその中間ロックアウト位置にあり、かつ
弁本体６０４がその除勢位置にある場合について説明し
たが、弁部材６０２がその除勢位置にありかつ弁部材６
０４がその中間ロックアウト状態にある場合にも制御弁
システム５１０の同様なロックアウト位置が生じること
を理解すべきである。

【００５０】かくして、制御弁システム５１０は、異常
状態を検出する能力、およびロックアウト状態（ロック
アウト状態では、制御弁システム５１０が再び機能する
前に、オペレータがリセット操作を行なうことを必要と
する）に切り換えることによりこの異常状態に応答する
能力を有する完全に流体的に作動する弁システムであ
る。制御弁システム５１０は更に、リセット作動中に弁
が作動することを防止する。

【００５１】図１〜図１９に関連して説明した制御弁シ
ステム１０、５１０は、弁の設計に不可欠なモニタリン
グ特徴を有するように構成されているため、一般に、ク
ロスミラー弁と呼ばれている。これらの弁は、使用者に
特別な利益を与える。別の弁構造として、一般にクロス
フロー弁と呼ばれているものがある。典型的なクロスフ
ロー弁は本体と弁要素とを有するが、弁システムが異常
状態にあることを検出するモニタリング回路を有するこ
とを特徴とするものではない。このような弁は二重弁と
呼ぶことができ、図２０は、本発明の更に別の実施形態
を形成する制御弁システム８１０の概略回路図を示す。
図２０に示すように、制御弁システム８１０は、流体入
口８１４と、流体出口８１６と、排出通路８１８とを有
している。ソレノイド弁８２０は、第１弁部材８２４の
付勢を制御する。同様に、ソレノイド弁８２２は、第２
弁部材８２６の付勢を制御する。制御弁システム８１０
がロックアウト位置に遷移することを防止するには、ソ
レノイド弁８２０、８２２は、所定次間内に付勢されな
くてはならず、かつ第１弁部材８２４および第２弁部材
８２６のそれぞれが所定時間内に付勢および除勢されな
くてはならない。制御弁システム８１０はまた、ロック
アウトスプール８２８および拘束防止弁８３０を有して
いる。ソレノイド弁８２０、８２２は、前述のそれぞれ
のソレノイド弁３６、３８および５３６、５３８と同様
のものであることに留意されたい。同様に、主弁部材８
２４、８２６は、前述の第１弁部材２８、３０および５
２８、５３０と同様のものである。同様に、拘束防止弁
８３０は、前述の拘束防止弁５９２と同様のものであ
る。

【００５２】ロックアウトスプール８２８は、主弁部材
８２４、８２６により出力される圧力を反映する流体通
路８３２、８３４の流体圧力をモニタする４ポート３位
置スプール弁である。圧力がほぼ等しいとき、スプール
弁８２８は中央位置を占める。圧力が等しくないとき
は、ロックアウトスプール８２８がシフトし、これによ
り、入力圧力をポートＹＡに排出し、かつ拘束防止弁８
３０およびソレノイド弁８２２、８２４に加えられた制
御圧力をポートＹＢに排出する。ロックアウトスイッチ
８３６は、ロックアウトピン８３８を有している。ロッ
クアウトピン８３８は、ロックアウトスプール８２８の
変位可能部分に従って移動するノッチ付き部材８４０の
方向に押圧されている。ノッチ付き部材８４０は１対の
ノッチを有し、ロックアウト部材８４０がロックアウト
スプール８２８のスプール部分に従ってシフトすると
き、ロックアウトピン８３８が１つのノッチと係合す
る。ひとたびロックアウト位置に位置決めされている場
合に、ロックアウトスプール８２８をその中央位置に戻
すには、ロックアウトピン８３８を押圧してノッチ付き
部材８４０から外ことによりリセットポート８４２に流
体圧力を加えてロックアウトスプール８２８がその中央
位置に戻ることができるようにし、流体通路８３２、８
３４の圧力入力がほぼ等しくなるようにしなければなら
ない。

【００５３】リセット中に、拘束防止弁８３０を通して
排出させるための流体通路８４４からの経路を形成する
には、拘束防止弁８３０は前述と同様に作動する。付勢
位置では、拘束防止弁８３０は、流体通路８４４に排出
する経路を形成する。また、付勢位置にある場合も、拘
束防止弁８３０はリセットポート８４２からリセットピ
ン８３８に至る経路を形成する。リセット圧力は、リセ
ットピン８３８をノッチ付き部材８４０に対して押圧す
るばねの押圧力に打ち勝つ圧力をチャンバに加える。リ
セット操作中、いずれのソレノイド弁８２０、８２２に
も流体圧力を加えることができず、従ってそれぞれの主
弁部材８２４、８２６にも流体圧力を加えることができ
ない。これにより、流体出口８１６に入口圧力が付与さ
れることが防止される。ひとたびこの圧力がリセットポ
ート８４２から除去されると、拘束防止弁８３０は、図
１０〜図１９に関連して前述したようにその除勢位置に
戻り、主弁部材８２４、８２６が作動できるようにす
る。

【００５４】以上、本発明の好ましい実施形態を詳細に
説明したが、本発明は、特許請求の範囲に記載の本発明
の範囲から逸脱することなく種々の変更が可能であるこ
とを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御弁システムが除勢位置にあるとこ
ろを示す概略回路図である。

【図２】除勢位置にある制御弁を示す概略図である。

【図３】本発明の制御弁システムが付勢位置にあるとこ
ろを示す概略回路図である。

【図４】付勢位置にある制御弁を示す概略図である。

【図５】本発明の制御弁システムが異常位置にあるとこ
ろを示す概略回路図である。

【図６】異常位置にある制御弁を示す概略図である。

【図７】本発明の制御弁システムがロックアウト位置に
あるところを示す概略回路図である。

【図８】ロックアウト位置にある制御弁を示す概略図で
ある。

【図９】本発明の他の実施形態による弁システムを示す
概略図である。

【図１０】拘束防止回路を備えた本発明の制御弁システ
ムが始動前状態にあるところを示す概略回路図である。

【図１１】始動前状態にある制御弁システムを示す断面
図である。

【図１２】拘束防止回路を備えた本発明の制御弁システ
ムがリセット位置にあるところを示す概略回路図であ
る。

【図１３】リセット位置にある制御弁システムを示す断
面図である。

【図１４】拘束防止回路を備えた本発明の制御弁システ
ムが除勢位置にあるところを示す概略回路図である。

【図１５】除勢位置にある制御弁システムを示す断面図
である。

【図１６】拘束防止回路を備えた本発明の制御弁システ
ムが付勢位置にあるところを示す概略回路図である。

【図１７】付勢位置にある制御弁システムを示す断面図
である。

【図１８】拘束防止回路を備えた本発明の制御弁システ
ムが異常位置にあるところを示す概略回路図である。

【図１９】異常位置にある制御弁システムを示す断面図
である。

【図２０】拘束防止回路を備えた本発明の他の実施形態
による制御弁システムが除勢位置にあるところを示す概
略回路図である。

【符号の説明】

１０ 制御弁システム １４ 流体入口通路 １６ 流体出口通路 １８ 流体排出通路 ２４ 第１流体リザーバ ２６ 第２流体リザーバ ２８ 第１弁部材 ３０ 第２弁部材 ３２ 第３弁部材 ３４ 第４弁部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニール イー ラッセル アメリカ合衆国 ミシガン州 48013 ブ ルームフィールド ヒルズ ノース リー ディング 970 (72)発明者 ローガン エイチ マティス アメリカ合衆国 ジョージア州 30553 ラボニア ブリタニー ハーバー ２ (72)発明者 シー ブライアン ウルフ アメリカ合衆国 ジョージア州 30553 ラボニア レイクビュー ドライブ 380

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リセットポート、入口、出口および排出口
   を形成するハウジングと、 前記入口と出口との間に延びている第１通路と、 前記出口と排出口との間に延びている第２通路と、 第１通路内に配置された複数の第１弁とを有し、各第１
   弁は、第１通路が閉じられる除勢位置と第１通路が開か
   れる付勢位置との間で移動でき、 第２通路内に配置された複数の第２弁とを有し、各第２
   弁は、第２通路が開かれる除勢位置と第２通路が閉じら
   れる付勢位置との間で移動でき、 複数の第１弁のうちの１つの第１弁が除勢位置にあると
   きに、複数の第１弁のうちの他の第１弁を付勢位置に維
   持する手段と、 第１通路とリセットポートとの間に延びているリセット
   通路とを有し、各第１弁は、加圧流体がリセット通路に
   供給されるときに除勢位置に移動され、 拘束防止回路を更に有し、該拘束防止回路は、加圧流体
   がリセットポートに供給される間に前記１つの第１弁が
   付勢位置に移動することを防止することを特徴とする制
   御弁システム。
2. 【請求項２】前記拘束防止手段はリセット通路内に配置
   された拘束防止弁を有し、該拘束防止弁は、除勢時に加
   圧流体がリセット通路に供給されることを防止しかつ付
   勢時に加圧流体がリセット通路に供給されることを可能
   にすることを特徴とする請求項１記載の制御弁システ
   ム。
3. 【請求項３】前記拘束防止回路は更に、 拘束防止回路入口、拘束防止回路出口、拘束防止回路ベ
   ントおよび拘束防止回路排出口と、 拘束防止回路入口と拘束防止回路出口との間に延びてい
   る圧力通路と、 拘束防止回路ベントと拘束防止回路排出口との間に延び
   ているベント通路と、 ベント通路および圧力通路が閉じられる除勢位置と、ベ
   ント通路および圧力通路が開かれる付勢位置との間で移
   動できる拘束防止弁とを有していることを特徴とする請
   求項１記載の制御弁システム。
4. 【請求項４】前記拘束防止回路は押圧部材を有し、該押
   圧部材は拘束防止弁を除勢位置に押圧することを特徴と
   する請求項３記載の制御弁システム。
5. 【請求項５】前記複数の第１弁は第１通路内に配置され
   た第１弁組立体を有し、前記複数の第２弁は第２通路内
   に配置された第２弁組立体を有することを特徴とする請
   求項１記載の制御弁システム。
6. 【請求項６】前記複数の第１弁は、前記入口と第１弁組
   立体との間に配置された第３弁組立体を有していること
   を特徴とする請求項５記載の制御弁システム。
7. 【請求項７】前記複数の第１弁は、前記入口と第１弁組
   立体との間に配置された第４弁組立体を有していること
   を特徴とする請求項６記載の制御弁システム。
8. 【請求項８】前記複数の第１弁は第１通路内に配置され
   た第１弁組立体および第２弁組立体を有し、前記複数の
   第２弁は第２通路内に配置された第３弁組立体および第
   ４弁組立体を有することを特徴とする請求項１記載の制
   御弁システム。
9. 【請求項９】前記複数の第１弁は前記入口と第１弁組立
   体との間に配置された第５弁組立体を有し、前記複数の
   第２弁は前記入口と第２弁組立体との間に配置された第
   ６弁組立体を有していることを特徴とする請求項８記載
   の制御弁システム。
10. 【請求項１０】前記複数の第１弁は前記入口と第１弁組
    立体との間に配置された第７弁組立体を有し、前記複数
    の第２弁は前記入口と第２弁組立体との間に配置された
    第８弁組立体を有していることを特徴とする請求項９記
    載の制御弁システム。
11. 【請求項１１】リセットポート、入口、出口および排出
    口と、 出口と排出口との間に延びている第１通路と、 入口と出口との間に延びている第２通路と、 第１通路が開かれる除勢位置と、付勢位置との間で移動
    できる第１主弁と、 第１通路が開かれる除勢位置と、付勢位置との間で移動
    できる第２主弁とを有し、前記第２通路は、第１主弁お
    よび第２主弁が付勢位置にあるときに開かれ、第１主弁
    および第２主弁は、所定時間内で付勢位置と除勢位置と
    の間を移動し、 ロックアウト回路を有し、該ロックアウト回路は、第１
    主弁および第２主弁が所定時間内に付勢しない場合に、
    第１主弁および第２主弁のうちの一方の付勢を防止し、
    前記両主弁のうちの少なくとも一方がロックアウト位置
    を占め、 リセット回路を有し、該リセット回路は、前記少なくと
    も一方の主弁をロックアウト位置から除勢位置に変位さ
    せ、 拘束防止回路を有し、該拘束防止回路は、リセット回路
    が作動しているときに前記少なくとも一方の主弁が付勢
    位置に変位することを防止することを特徴とする制御弁
    システムを作動させる回路。
12. 【請求項１２】前記第１主弁を作動させる第１パイロッ
    ト弁と、 前記第２主弁を作動させる第２パイロット弁とを有する
    ことを特徴とする請求項１１記載の回路。
13. 【請求項１３】前記リセット回路内に配置された拘束防
    止弁を有し、該拘束防止弁は、除勢時に加圧流体がリセ
    ット回路に供給されることを防止しかつ付勢時に加圧流
    体がリセット回路に供給されることを可能にすることを
    特徴とする請求項１１記載の回路。
14. 【請求項１４】前記拘束防止回路は更に、 拘束防止回路入口、拘束防止回路出口、拘束防止回路ベ
    ントおよび拘束防止回路排出口と、 拘束防止回路入口と拘束防止回路出口との間に延びてい
    る圧力通路と、 拘束防止回路ベントと拘束防止回路排出口との間に延び
    ているベント通路と、 ベント通路および圧力通路が閉じられる除勢位置と、ベ
    ント通路および圧力通路が開かれる付勢位置との間で移
    動できる拘束防止弁とを有していることを特徴とする請
    求項１１記載の回路。
15. 【請求項１５】前記拘束防止回路は押圧部材を有し、該
    押圧部材は拘束防止弁を除勢位置に押圧することを特徴
    とする請求項１４記載の回路。
16. 【請求項１６】１対の主弁を用意する段階と、 １対のパイロット信号をそれぞれの主弁に供給して、所
    定時間内に主弁を作動させる段階と、 主弁が前記所定時間内に作動しない場合に、主弁が作動
    することを防止する段階と、 主弁の作動が防止されているときにリセット作動を防止
    する段階と、 リセット作動中に少なくとも１つの主弁にリセット信号
    を供給する段階と、 リセット作動中に少なくとも１つの主弁へのリセット信
    号の供給を遮断する段階と、 リセット信号の遮断後に、少なくとも１つの主弁にパイ
    ロット信号を供給する段階とを有することを特徴とする
    二重弁の作動方法。
17. 【請求項１７】リセットポート、入口、出口および排出
    口を形成するハウジングと、 前記入口と出口との間に延びている第１通路と、 前記出口と排出口との間に延びている第２通路と、 第１通路内に配置された第１弁とを有し、該第１弁は、
    第１通路が閉じられる除勢位置と第１通路が開かれる付
    勢位置との間で移動でき、 第２通路内に配置された第２弁を有し、該第２弁は、第
    ２通路が開かれる除勢位置と第２通路が閉じられる付勢
    位置との間で移動でき、 第１弁および第２弁を除勢位置に押圧する第１押圧部材
    と、 第１通路内に配置された第３弁とを有し、該第３弁は、
    第１通路が閉じられる除勢位置と第１通路が開かれる付
    勢位置との間で移動でき、 第２通路内に配置された第４弁を有し、該第４弁は、第
    ２通路が開かれる除勢位置と第２通路が閉じられる付勢
    位置との間で移動でき、 第３弁および第４弁を除勢位置に押圧する第２押圧部材
    と、 前記入口と第３弁との間に配置された第５弁とを有し、
    該第５弁は、前記入口が第５弁を介して第３弁に連通し
    ない除勢位置と、前記入口が第５弁を介して第３弁と連
    通する付勢位置との間で移動でき、 第５弁を除勢位置に押圧する第３押圧部材と、 前記入口と第１弁との間に配置された第６弁とを有し、
    該第６弁は、前記入口が第６弁を介して第１弁に連通し
    ない除勢位置と、前記入口が第６弁を介して第１弁と連
    通する付勢位置との間で移動でき、 第６弁を除勢位置に押圧する第４押圧部材と、 前記入口と第１弁との間に配置された第７弁とを有し、
    該第７弁は、前記入口が第７弁を介して第１弁に連通し
    ない除勢位置と、前記入口が第７弁を介して第１弁と連
    通する付勢位置との間で移動でき、 前記入口と第３弁との間に配置された第８弁を有し、該
    第８弁は、前記入口が第８弁を介して第３弁に連通しな
    い除勢位置と、前記入口が第８弁を介して第２弁と連通
    する付勢位置との間で移動でき、 前記弁の第１部分が付勢位置にありかつ前記弁の第２部
    分が除勢位置にあるときに、少なくとも１つの前記弁の
    移動を防止する手段と、 前記第１通路と第２通路とリセットポートとの間に延び
    ているリセット通路とを有し、加圧流体がリセット通路
    に供給されると、前記第１、第２、第３、第４、第５お
    よび第６弁の各々が除勢位置に移動され、 拘束防止回路を更に有し、該拘束防止回路は、加圧流体
    がリセットポートに供給される間に前記第１、第２、第
    ３、第４、第５および第６弁の各々が除勢位置から付勢
    位置に移動することを防止することを特徴とする制御弁
    システム。