JP2003536026A - ブースタパイロット弁 - Google Patents

ブースタパイロット弁

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    • Y10T137/86702—With internal flow passage

Abstract

(57)【要約】 超低電力レベルで動作可能なブースタパイロット弁が提供される。ブースタ弁は、流体流を少なくとも２つの異なる流路に向けることができる可動スプールを含む。ブースタ弁はピエゾトロニック３方弁に結合することができ、これが異なる流路に沿って主流体流を方向転換することによって、スプールの動作を制御し、スプール上に力を生成する。ピエゾトロニック弁は、Profibus PAまたは他のバスシステムで提供できるような、非常に低出力レベルで作動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （共願出願との関係） この仮出願ではない出願は、２０００年３月２４日出願の仮出願第６０／１９
２，１１９号に基づく優先権を主張する。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、概ね弁を作動させる方法および装置に、特にブースタパイロット弁
（ｂｏｏｓｔｅｒ ｐｉｌｏｔ ｖａｌｖｅ）に関する。
【０００３】 （発明の背景および概要） 近年、製薬または石油化学プラントなどの産業施設は、低エネルギのバスシス
テムを使用して、様々なプロセスを操作し、かつ制御している。低エネルギバス
システムは、６から３０ボルトの入力電圧において１．５から１０ｍＡの範囲の
電流で作動する。低エネルギバスシステムは、以前に使用されていた操作および
制御システムより電力消費量が少ない。低エネルギバスシステムを使用すると、
利点の中でも特にプラントの全体的運転費用を削減することができる。
【０００４】 低エネルギバスシステムの導入で、バスシステムの限られた電力供給で作動す
る弁に対する需要も生じた。大型弁は通常、開閉に大量の電力を必要とし、これ
は低エネルギバスシステムを通して使用可能な電力量より大きいことがある。そ
の結果、大型弁に、またはその付近に空気を動力とするシリンダを装着して、大
型弁を作動させることが一般的方法となった。空気シリンダは往々にして、空気
シリンダと連絡するソレノイドまたはパイロット弁によって作動する。パイロッ
ト弁は、従来の弁アクチュエータより必要な電力がはるかに少ない。したがって
、比較的大きい弁を作動するため、低エネルギバスシステムの極めて低い出力レ
ベルで作動するパイロット弁を構成することが望ましい。また、パイロット弁は
、プラントで使用している特定のバスシステムと適合性があることが望ましい。
【０００５】 本発明は、比較的大きい弁を作動させるため、非常に低い出力レベルで作動す
るブースタパイロット弁を提供することに向けられる。
【０００６】 （発明の概要） 本発明の１つの態様によると、ブースタパイロット弁は、本体および流体圧部
材を含む。本体は流体室を画定する。流体圧部材は、流体室内に配置され、加圧
流によって第１位置と第２位置の間で移動可能である。流体圧部材が第１位置に
あると、シリンダ口は第１補助口と連絡することができる。流体圧部材が第２位
置にあると、加圧流がシリンダ口と連絡することができる。さらなる実施形態で
は、ブースタパイロット弁は、加圧流を向けるよう作動可能な２次装置を含む。
【０００７】 本発明の別の態様によると、ブースタパイロット弁は、本体およびスプールを
含む。本体は、主口および流出口を有する流体室を画定する。スプールは流体室
内に配置され、加圧流によって閉位置と開位置の間で移動可能である。スプール
が閉位置にあると、シリンダ口からの２次流が第１補助口と連絡することができ
る。スプールが開位置にあると、主口からの加圧流がシリンダ口と連絡すること
ができる。さらなる実施形態では、ブースタパイロット弁は、本体の流出口と連
絡する２次弁を含む。２次弁は、スプールを閉位置または開位置へと移動させる
ため、主口に入る加圧流を向けるよう作動可能である。２次弁は、３方弁を含む
か、ピエゾトロニック弁（ｐｉｅｚｏｔｒｏｎｉｃ ｖａｌｖｅ）を含むことが
できる。
【０００８】 本発明のさらに別の態様によると、ブースタパイロット弁は、本体および流体
圧部材を含む。本体は流体室を画定し、主口およびステムを含む。主口が流体室
の第１端に画定され、心棒が第２端から流体室内へと突出する。ステムが、主口
と整列された流出口を画定する。流体圧部材は流体室内に配置され、流体室内で
開位置と閉位置の間で移動可能である。流体圧部材は、第１および第２表面およ
び流体通路を含む。第１表面は、流体室の第１端に隣接する。第２表面は、流体
室の第２端に隣接する。流体通路は流体圧部材内で画定され、第１表面から第２
表面へと延在する。ステムは、部分的に流体通路内に配置され、したがって流体
通路は主口を流出口と連絡させる。流体圧部材が開位置にあると、主口がシリン
ダ口と流体連絡することができる。流体圧部材が閉位置にあると、シリンダ口と
第１補助口との流体連絡が可能になる。
【０００９】 本発明のさらなる態様によると、流体圧装置で弁要素を作動する方法は、加圧
した流を流体圧装置に供給することと、加圧流を選択的に集中させることによっ
て、加圧流を弁要素に向け、流体圧装置を開位置へと移動させることと、加圧流
を選択的に集中させることによって、弁要素からの２次流を流体圧装置の補助口
へと向け、流体圧装置を閉位置へと移動させることとを含む。
【００１０】 以上の概要は、可能性がある各実施形態、または本明細書で開示する各態様を
要約するものではなく、請求の範囲を要約しただけである。
【００１１】 本発明は、好ましい実施形態および他の態様を含み、以下にある本発明の特定
の実施形態に関する詳細な説明を、添付図面と組み合わせて読むことにより、最
もよく理解される。
【００１２】 本明細書で説明する本発明は、様々な変形および代替形態の可能性があるが、
特定の実施形態のみが図面で例示的に示してあり、本明細書で詳細に説明する。
しかし、本発明は、本明細書で開示する特定の形態に制限または限定されないこ
とを理解されたい。
【００１３】 （発明の詳細な説明） 図１を参照すると、ブースタパイロット弁の側面図が、本発明の１つの実施形
態を示す。ブースタパイロット弁は１次弁および２次装置を含む。１次弁は、主
弁（図示せず）との接続を容易にし、アダプタおよび本体を含む。アダプタおよ
び本体部分は、ステンレス鋼または他の材料から構成されてもよい。本体部分は
、加圧した空気などの流体源と直接接続するような構成でもよい。
【００１４】 本体は、第１端でアダプタと接続する。この実施形態では、本体の径は、第１
端にあるアダプタの径より小さい。アダプタの窪みおよび本体の窪みが、１次弁
の周囲に配置される。アダプタの窪みがアダプタの範囲を決定し、本体の窪みが
本体の範囲を決定する。アダプタの窪みおよび本体の窪みが、それぞれシールを
受ける。シールは、好ましくはＯリングシールであり、１次弁と主弁（図示せず
）が接続された場合、この２つの間に形成される環状部を密封する。
【００１５】 ２次装置は１次弁に取り付けられる。２次装置は２次弁を含み、これは３方弁
であることが好ましい。特に、２次弁は３方ピエゾトロニック弁であることが好
ましい。ブースタパイロット弁を作動するため、ピエゾトロニック弁は、操作プ
ラットフォームまたはネットワークバス（図示せず）からの信号を受けるのに適
合した電子機器（図示せず）がなければならない。１つの実施形態では、ブース
タパイロット弁に、Profibus PAオペレータを設けることができるが、Profibus
DP、Fieldbus Foundation、およびDeviceNetなどを含む、他のバスシステムに適
合する他のオペレータを使用してもよい。しかし、１次弁の作動は、電子機器を
変更しても変化してはならない。本開示のおかげで、圧電作動する３方弁を、Au
tomated Switch Company（ＡＳＣＯ）から獲得できることが当業者には認識され
るが、他の３方弁を使用してもよい。
【００１６】 ピエゾトロニック弁は、約１．５から１０ｍＡの範囲の電流で１００ｍＷ程度
という非常に小さい作動電力しか必要としないので有利であり、これは低エネル
ギバスシステムで提供することができる。ピエゾトロニック弁は、カバーで囲ま
れる。電気コネクタが、電源またはバスシステムに接続するため、カバーから延
在する。ピエゾトロニック弁および追加の電子機器も、環境から保護するために
カバー内でエポキシ封入されてもよい。
【００１７】 図２を参照すると、線Ａ−Ａに沿って切り取った図１の１次弁の断面図が、さ
らに本発明を図示する。前述したように、１次弁はアダプタに接続した本体を含
む。１次弁はさらに、流体圧部材またはスプールを含む。単純にするため、図２
では、アダプタ、本体、および２次装置を接続する、締め付け具および開口が省
略されている。
【００１８】 アダプタは、第１アダプタ部分および第２アダプタ部分を含む。第１アダプタ
部分は２次装置を接続し、第２アダプタ部分は本体を接続する。第１アダプタ部
分は、その周囲の範囲を決定するアダプタの窪みを含む。第１アダプタ部分は、
さらに、突起またはステム、流出口、および流体通路を含む。突起は、第１アダ
プタ部分から第２アダプタ部分の第１内腔へと突出する。流出口が、突起の遠位
端から開口へと延在し、開口は２次装置と、特にピエゾトロニック弁と連絡する
。
【００１９】 第２アダプタ部分は、第１アダプタ部分と接続される。第２アダプタ部分は、
第１アダプタ部分の突起またはステムを収容する第１内腔を画定する。第１内腔
は、突起の径より大きい径を有し、したがってそれらの間に第２プレナム（ｐｌ
ｅｎｕｍ）が形成される。流体通路は、ピエゾトロニック弁と第２プレナムとの
間の流体連絡を示すため、点線で図示されている。流体通路の実際の位置は、図
２の断面図の面に対して二面体の面上にあってよい。さらに、追加の補助口（図
示せず）が、ピエゾトロニック弁を第２プレナムと連絡させることができる。第
２アダプタ部分は、さらに、延在する環状延長部を含む。環状延長部は第２内腔
を含み、第２内腔は第１内腔と連絡するが、第１内腔より小さい径を有する。
【００２０】 本体は本体窪みを含み、さらに主口およびシリンダ口を含む。本体は、第１腔
部分を有する内腔、第１肩、第２腔部分、および第２肩を画定する。本体は、環
状延長部が第１腔部分内に配置されるよう、第２アダプタ部分と接続する。第１
肩における径の減少が、第２腔部分を形成し、これは第１腔と連絡する。主口は
第２肩において第２腔部分と連絡し、シリンダ口が第１肩において第１腔部分と
連絡する。
【００２１】 本体の腔およびアダプタの内腔は、１次弁内に流体室を画定する。流体圧部材
またはスプールは、ステンレス鋼または他の材料で構築することができ、１次弁
の流体室内に配置され、その中で移動可能である。特に、スプールは、部分的に
第２アダプタ部分の内腔内に配置されて、移動可能であり、部分的に環状延長部
の内腔内に配置されて、移動可能である。スプールは、本体の第２腔部分内にも
部分的に配置され、移動可能である。
【００２２】 スプールは、第１表面、第２表面、および流体通路を含む。スプールの第１端
は、流体室の肩に隣接する第１表面を呈する。流体室の第１プレナムが、第１表
面と肩の間に画定される。スプールの第２端は、流体室内の第２表面を呈する。
第２プレナムが、さらに、第２表面とアダプタの流体室の一部との間で画定され
る。
【００２３】 この実施形態では、第２表面は、第１表面より大きい表面積を呈する。第２表
面の方が、表面積が大きいのは、スプールの径増加に一部起因する。スプールの
直径は肩で増加し、環状延長部の内腔とほぼ一致する。スプールは、肩で直径が
さらに増加し、したがって第２端は第１アダプタ部分の内腔とほぼ一致する。
【００２４】 流体通路は、スプールの内部を通る流体連絡を提供し、第１表面から第２表面
へと延在する。第１アダプタ部分の突起またはステムは、部分的に流体通路内に
配置される。フィルタ（図示せず）を通路に配置してもよい。フィルタは市販品
でよく、例えば約５０ミクロンまでの粒子を濾過する。流体通路は、主口を１次
弁の流出口と連絡させる。したがって、流体（図示せず）は、主口と３方ピエゾ
トロニック弁との間で連絡することができる。
【００２５】 １次弁は、構成要素の接続と係合との両方に使用する複数のシールを含む。同
時に図２を参照すると、アダプタはシールを含み、これはＯリングシールである
ことが好ましい。第１アダプタシールが、第１アダプタ部分と第２アダプタ部分
との接続を密封する。第２アダプタシールが、突起とスプールの流体通路との係
合を密封する。第３アダプタシールが、アダプタと本体との接続を密封する。第
４アダプタシールが、環状延長部と本体の第１内腔との接続を密封する。
【００２６】 流体圧部材またはスプールは、スプールを１次弁の流体室と係合させるため、
複数のシールを含む。スプールはシールを含み、これはＵ字カップシールである
ことが好ましく、さらに複数のシールを含み、これらはＯリングシールであるこ
とが好ましい。Ｕ字カップシールは、環状窪みに配置され、スプールと第２アダ
プタ部分の内腔との係合を密封する。Ｕ字カップシールは、第２プレナムに含ま
れる流体を密封する。
【００２７】 シールは、スプールがほぼ流体室内に位置すると、スプールと環状延長部との
係合を密封する。スプールが図２および図３Ａに示すような第１位置にある状態
で、シールは内腔との係合を失する。したがって、シリンダ口からスプールとア
ダプタ延長部間の第１環状部への連絡が可能になる。スプールが図３Ｂに示すよ
うな第２位置へと動作すると、シールが環状延長部の内腔と係合し、シリンダ口
と第１環状部との流体連絡を密封する。シールは、スプールが流体室内に適切に
配置されると、スプールと本体の第２腔部分との係合を密封する。１次弁のシー
ルの係合に関するさらなる詳細は、図３Ａおよび図３Ｂに関して以下でさらに提
供する。
【００２８】 １次弁の作動に関する一般的説明では、加圧流体（図示せず）が主口を通して
１次弁の流体室に入ることができる。加圧流は第１プレナム内に集中することが
できる。加圧流体から第１表面へ圧力を加えた状態で、スプールを流体室内で肩
から距離のある場所へと移動させる第１の力を生成することができる。加圧流体
は、流体通路を通過し、流出口を通してピエゾトロニック弁に入ることもできる
。加圧流体は、ピエゾトロニック弁により、流体通路を介して第２プレナムへと
向うことができる。加圧流体から第２表面へ圧力を加えた状態で、スプールを流
体室内で第１アダプタ部分から距離のある場所へと移動させる第２の力を生成す
ることができる。第２プレナム内の流体を、さらに第１補助口を介してアダプタ
窪みで、ピエゾトロニック弁とアダプタ窪みとの連絡を介して逃がすことができ
る。
【００２９】 さらに、スプールが図２に示すような第２または閉位置にある場合、第２流体
流（図示せず）は、シリンダ口から第１環状部、開口、第２環状部、第２補助口
、および本体窪みへと連絡されることができる。第１環状部がスプールと環状延
長部の間に形成される。開口は、第２アダプタ部分の環状延長部内に画定される
。開口は、第１環状部を第２環状部と連絡させる。第２環状部が、環状延長部と
本体の第１内腔の間に形成される。１つの開口しか図示されていないが、環状延
長部の範囲を決定する同様の開口を幾つか形成してよい。第２補助口は、第２環
状部を本体窪みと連絡させ、ここで第２流体が逃げることができる。スプールの
運動、流体の流れ、およびブースタパイロット弁の作動に関するさらなる詳細は
、以下で図３Ａおよび図３Ｂに関して提供される。
【００３０】 次に図３Ａから図３Ｂを参照すると、ブースタパイロット弁の作動が概略的に
図示されている。前述したように、ブースタパイロット弁は、２次装置に接続さ
れた１次弁を含む。１次弁は、上述したようにアダプタ、本体および可動スプー
ルを含む。２次装置は２次弁を含み、これはここで概略的に図示されている。２
次弁は、上記で検討したように、ピエゾトロニック弁など、操作に必要な出力レ
ベルが低い３方弁であることが好ましい。
【００３１】 幾つかの実施形態では、ブースタパイロット弁は、図３Ａから図３Ｂの主弁の
ように、少なくとも１つの他のパイロット作動弁と直列で使用することができる
。ブースタパイロット弁は、非常に低い出力レベルで作動可能であるが、十分な
期間だけ大きい弁を作動させるのに、十分な流量の加圧流体を提供できないこと
がある。したがって、ブースタパイロット弁は、他の１つのパイロット作動弁を
作動させるだけであり、他の１つのパイロット作動弁が、大きい弁を直接作動さ
せるか、場合によってはさらに別のパイロット作動弁を作動させることができる
。しかし、ブースタパイロット弁の１つの利点は、最低のバス出力レベルでも作
動することができ、したがって他のパイロット弁への「ステップアップ」プロセ
スを開始できることである。他方のパイロット弁は、結局、最終的には大きい弁
を作動させるのに必要な流量の加圧流体を提供することができる。他の実施形態
では、ブースタパイロット弁は、使用する唯一のパイロット弁であることができ
る。
【００３２】 １次弁は主弁に接続する。主弁は、主ラインを介して加圧された作動流体ＰＦ
を１次弁に連絡させる。加圧流体ＰＦは、最終的に大型弁アクチュエータ（図示
せず）または主弁などの他のパイロット弁を作動するよう意図された主な流れを
表す。従来のパイロット弁は、パイロット弁自体によって制御される、またはパ
イロット弁のみを通って流れる流れを使用する。本発明のブースタパイロット弁
は、加圧流ＰＦを使用して、これもスプールの方向に影響を与え、これが下記の
方法で加圧流体ＰＦの流路を方向転換するので有利である。
【００３３】 主弁は、シリンダラインを介してシリンダ（図示せず）からの第２流体ＣＦと
も連絡する。シリンダラインは、シリンダとブースタ・パイロット弁間のシリン
ダ流体ＣＦと連絡する。シリンダは、主弁または他の弁と連絡してもよく、シリ
ンダは、別の弁の開／閉、またはピストンの拡張／収縮に使用するリザーバでよ
いが、それに制限されるものではない。シリンダ流体ＣＦは、パイロット付き弁
の閉鎖シリンダ（図示せず）から、または排出されつつあるアクチュエータボリ
ューム（図示せず）から来ることができる。
【００３４】 図３Ａを参照すると、加圧流体ＰＦは主弁から絶えず供給される。加圧流体Ｐ
Ｆは、主口を通してブースタパイロット弁に入り、第１表面と肩の間の第１プレ
ナム内に集中することができる。流体ＰＦの圧力は、スプールの下面に伝達され
る。その結果、下面の領域に対して作用する加圧流体ＰＦは、スプール上の第１
の力Ｆ1を生成する。
【００３５】 加圧流体ＰＦは、流体通路を通り、流出口を介してピエゾトロニック弁へ至る
こともできる。図３Ａでは、ピエゾトロニック弁の電力供給が遮断され、流体通
路を介して流出口からの加圧流体ＰＦを第２プレナムと連絡させる。加圧流体Ｐ
Ｆは、第２プレナム内に集中し、第２表面に圧力を加えることができる。その結
果、第１の力Ｆ1とは反対方向の第２の力Ｆ2がスプール上に生成される。
【００３６】 第２表面の面積は、第１表面の面積より大きいことが好ましい。したがって、
スプールに加わる第２の力Ｆ2は、第１の力Ｆ1より大きい。力の差（Ｆ2−Ｆ1）
は、ピエゾトロニック弁の電力供給遮断時に、スプールを図３Ａに示す第１また
は閉位置へと押しやる傾向がある。スプールを加圧流体ＰＦで第１または閉位置
へと押しやり、摩擦力を克服するよう、第１および第２表面の面積を構成するこ
とは、十分に当技術分野の通常の技術範囲内である。
【００３７】 スプールが第１または閉位置にある状態で、シールは、シリンダ口からの主口
の流体連絡を密封する。シールには、アダプタの環状延長部との密封係合がない
。その結果、シリンダ口は、スプールとアダプタ間の第１環状部と流体連絡し、
シリンダ流体ＣＦは、シリンダ口から第１環状部へ流れることができる。シリン
ダ流体ＣＦは、第１環状部からアダプタ延長部の開口を通って、アダプタ延長部
と本体の間に生成された第２環状部に流入することができる。最後に、シリンダ
流体ＣＦは、本体窪みの第２補助口を通して大気圧へと逃げることができる。し
たがって、３方ピエゾトロニック弁の電力供給を遮断することにより、ブースタ
パイロット弁のスプールは、加圧流体ＰＦで第１または閉位置へと移動し、シリ
ンダ閉鎖時にシリンダ流体ＣＦを逃がすことができる。
【００３８】 次に図３Ｂを参照すると、ブースタパイロット弁内の加圧流体ＰＦの流路は、
主弁または主弁がパイロットである他の何らかの弁を作動させるよう変更されて
いる。概略的に図示されているように、ピエゾトロニック弁は電力投入されてい
る。加圧流体ＰＦの流れは、ピエゾトロニック弁によって流出口で制限され、加
圧流体ＰＦは、１次弁の流体室内に集中することができる。また、流体通路と第
１補助口間の３方ピエゾトロニック弁によって、新しい流路が生成される。第１
補助口は、アダプタ窪みにおいて大気圧につながり、これによって第２プレナム
に捕捉された加圧流体ＰＦがある場合は、これを逃がすことができる。
【００３９】 流体通路が第１補助口と流体連絡する状態で、第２表面に加わる力が減少して
、第１表面に加わる力Ｆ1のみが優勢になる。その結果、力Ｆ1は、スプールを図
３Ｂに示すような第２または開位置へと押しやる。スプールが流体室内で移動す
るにつれ、シールは本体の第２腔部分を解放し、シールはアダプタ延長部の内腔
と係合する。スプールと本体の間にギャップが生成され、これは主口からシリン
ダ口への加圧流体ＰＦの流体連絡を容易にする。加圧流体ＰＦは、ギャップを通
ってシリンダ口へと流れることができる。加圧流体ＰＦは、さらに、圧力領域に
作用して、スプールを流体室内の残りのストロークだけ駆動することができる。
次に、加圧流体ＰＦは、主弁のシリンダラインを通してシリンダ口から出て、シ
リンダへと至るよう向けられる。加圧流体ＰＦは、主弁を作動させる作動圧を提
供することができ、主弁はシリンダと連絡することができる。したがって、３方
ピエゾトロニック弁に電力投入することにより、ブースタパイロット弁のスプー
ルは、加圧流体ＰＦで第２または開位置へと移動することができ、別の比較的大
きい弁を作動させることができる。
【００４０】 次に図４から図９を参照すると、幾つかの原理図でブースタパイロット弁の実
施形態が図示されている。以下の検討では、簡潔さを期して、図ごとに特定の特
徴のみ説明する。図４から図９では、各図で同じ構成要素を表すのに同じ参照符
号を使用する。
【００４１】 図４から図６では、様々な断面図でブースタパイロット弁の実施形態が図示さ
れている。図４は、線Ｂ−Ｂに沿って切り取った図１によるブースタパイロット
弁の断面図を示す。図５は、線Ｃ−Ｃに沿って切り取った図１によるブースタパ
イロット弁の断面図を示す。図６は、線Ｄ−Ｄに沿って切り取った図１によるブ
ースタパイロット弁の断面図を示す。図７から図９では、それぞれ上面図、底面
図、および斜視図で、ブースタパイロット弁の実施形態が図示されている。
【００４２】 ２次装置は、押しボタン起動システムを含むことができる。システムは手動押
しボタン、ばね、およびガスケットを含んでよい。手動押しボタンは、ピエゾト
ロニック弁を作動させるようカバー上に含まれることができる。ばねは、押しボ
タンを図に示す作動停止位置に戻す。ボタンは、カバー内でボタンの移動を案内
するステムを含む。ガスケットは、ピエゾトロニック弁とボタンの間に設けるこ
とができる。ボルトでピエゾトロニック弁を１次弁に取り付けることができる。
本開示により、押しボタン作動システムを省略してよいことが当業者には理解さ
れる。
【００４３】 特に図５および図６には、図２で説明したようなシールが、図２に図示したも
のとは異なる断面の点で図示されている。シリンダ口は、第１肩と連絡する断面
で図示される。また、開口が環状延長部の半径方向腔を画定する。開口は、上述
したように、スプールとアダプタ延長部間に形成された第１環状部から、アダプ
タ延長部と本体間に形成された第２環状部へ流体を連絡する。
【００４４】 図８の底面図では、主口およびシリンダ口の位置が、本体の底部に図示されて
いる。また、ピエゾトロニック弁（図示せず）および追加の電子機器（図示せず
）を保持するＰＣボードが、カバー内に見える。特に図９には、比較的大きい弁
に接続されたブースタパイロット弁が図示されている。ブースタパイロット弁は
、比較的大きい弁を案内することができるが、本開示から、ブースタパイロット
弁は比較的大きい弁の案内に制限されず、他の弁も案内できることが当業者には
理解される。
【００４５】 本発明を好ましい実施形態について説明してきたが、当業者には明白な変形お
よび変更が可能である。したがって、本発明は、請求の範囲またはその同等物の
範囲内にある範囲全体まで、このような変形および変更を全て含むものと意図さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一態様によるブースタパイロット弁の側面図を示す。
【図２】 線Ａ−Ａに沿って切り取った図１によるブースタパイロット弁の断面詳細図を
示す。
【図３Ａ】 主弁に対して第１または閉位置にあるブースタパイロット弁を概略で示す。
【図３Ｂ】 主弁に対して第２または開位置にあるブースタパイロット弁を概略で示す。
【図４】 線Ｂ−Ｂに沿って切り取った図１によるブースタパイロット弁の断面図を示す
。
【図５】 線Ｃ−Ｃに沿って切り取った図１によるブースタパイロット弁の断面図を示す
。
【図６】 線Ｄ−Ｄに沿って切り取った図１によるブースタパイロット弁の断面図を示す
。
【図７】 本発明によるブースタパイロット弁の上面図を示す。
【図８】 本発明によるブースタパイロット弁の底面図を示す。
【図９】 比較的大きい弁に接続したブースタパイロット弁の斜視図を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月１１日（２００２．１２．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H067 AA17 CC41 DD05 DD32 EA12 EA26 EB02 EB26 EC01 EC15

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブースタパイロット弁であって、 流体室を画定する本体と、 流体室内に配置され、加圧流によって第１位置と第２位置の間で移動可能な流
    体圧部材とを備え、 第１位置にある流体圧部材により、シリンダ口が第１補助口と連絡することが
    でき、 第２位置にある流体圧部材により、加圧流がシリンダ口と連絡することができ
    るブースタパイロット弁。
  2. 【請求項２】 さらに、加圧流を向けるよう作動可能である２次装置を備え
    る、請求項１に記載のブースタパイロット弁。
  3. 【請求項３】 流体圧部材が、第１表面から第２表面に延在して、主口を本
    体内に画定された流出口と連絡させる流体通路を画定し、主口が加圧流と連絡し
    て、流出口が２次装置と連絡する、請求項２に記載のブースタパイロット弁。
  4. 【請求項４】 本体が、流出口を有して、部分的に流体圧部材の流体通路内
    に配置されたステムを備える、請求項３に記載のブースタパイロット弁。
  5. 【請求項５】 ２次装置が加圧流を第２表面へと向け、流体圧部材を第１位
    置へと押しやる、請求項４に記載のブースタパイロット弁。
  6. 【請求項６】 ２次装置が加圧流を第１表面へと向け、流体圧部材を第２位
    置へと押しやる、請求項５に記載のブースタパイロット弁。
  7. 【請求項７】 ブースタパイロット弁であって、 主口および流出口を有する第１室を画定する本体と、 流体室内に配置され、加圧流によって閉位置と開位置の間で移動可能であるス
    プールとを備え、 閉位置にあるスプールによって、シリンダ口からの２次流が第１補助口と連絡
    することができ、 開位置にあるスプールによって、主口からの加圧流がシリンダ口と連絡するこ
    とができるブースタパイロット弁。
  8. 【請求項８】 さらに、本体と流出口と連絡し、主口に入る加圧流を向けて
    スプールを閉位置または開位置へと移動させるよう作動可能である２次弁を備え
    る、請求項７に記載のブースタパイロット弁。
  9. 【請求項９】 ２次弁が３方弁を備える、請求項８に記載のブースタパイロ
    ット弁。
  10. 【請求項１０】 ２次弁がピエゾトロニック弁を備える、請求項８に記載の
    ブースタパイロット弁。
  11. 【請求項１１】 ピエゾトロニック弁が、ネットワークバスから信号を受信
    するバスオペレータを備える、請求項１０に記載のブースタパイロット弁。
  12. 【請求項１２】 ピエゾトロニック弁が、約１．５ｍＡから１０ｍＡの電流
    源を使用して作動する、請求項１０に記載のブースタパイロット弁。
  13. 【請求項１３】 ピエゾトロニック弁が約１００ｍＷの電圧源を使用して作
    動する、請求項１２に記載のブースタパイロット弁。
  14. 【請求項１４】 スプールが、複数のシールで本体の流体室と係合する、請
    求項７に記載のブースタパイロット弁。
  15. 【請求項１５】 スプールが、第１表面から第２表面へと延在して、主口を
    流出口と連絡させる流体通路を画定する、請求項７に記載のブースタパイロット
    弁。
  16. 【請求項１６】 本体が、流出口を有して、第２表面にあるスプールの流体
    通路に部分的に配置された突起を備える、請求項１５に記載のブースタパイロッ
    ト弁。
  17. 【請求項１７】 第２表面上に集中した加圧流が、スプールを閉位置へと移
    動させる、請求項１６に記載のブースタパイロット弁。
  18. 【請求項１８】 第１表面上に集中した加圧流が、スプールを開位置へと移
    動させる、請求項１７に記載のブースタパイロット弁。
  19. 【請求項１９】 ブースタパイロット弁であって、 流体室を画定する本体を備え、該本体が、 流体室の第１端に画定された主口と、 第２端から流体室内に突出するステムとを備え、該ステムが、主口と整列さ
    れる流出口を画定し、 ブースタパイロット弁が、さらに、 流体室内に配置され、流体室内で開位置と閉位置の間で移動可能である流体圧
    部材を備え、該流体圧部材が、 流体室の第１端に隣接する第１表面と、 流体室の第２端に隣接する第２表面と、 流体圧部材内に画定され、第１表面から第２表面へと延在する流体通路とを
    備え、ステムは、流体通路が主口を流出口と連絡させるよう、流体通路内に部分
    的に配置され、 開位置にある流体圧部材によって、主口がシリンダ口と流体連絡することがで
    き、 閉位置にある流体圧部材によって、シリンダ口と第１補助口間で流体連絡する
    ことができるブースタパイロット弁。
  20. 【請求項２０】 さらに、流出口を介して流体室と流体連絡する３方弁を備
    える、請求項１９に記載のブースタパイロット弁。
  21. 【請求項２１】 ３方弁がピエゾトロニック弁を備える、請求項２０に記載
    のブースタパイロット弁。
  22. 【請求項２２】 ３方弁が、主口からの加圧流を、第１表面と第１端の間に
    画定された第１プレナムに集中させ、流体圧部材を開位置へと移動させるよう動
    作可能である、請求項２０に記載のブースタパイロット弁。
  23. 【請求項２３】 ３方弁が、主口からの加圧流を、第２表面と第２端の間に
    画定された第２プレナムに集中させ、流体圧部材を閉位置へと移動させるよう動
    作可能である、請求項２０に記載のブースタパイロット弁。
  24. 【請求項２４】 本体内の通路が、加圧流を第２表面へと加えるために、３
    方弁を第２プレナムと連絡させる、請求項２３に記載のブースタパイロット弁。
  25. 【請求項２５】 本体内の第２補助口が、第２プレナムからの加圧流を逃が
    すために、３方弁と連絡する、請求項２４に記載のブースタパイロット弁。
  26. 【請求項２６】 流体圧部材が、複数のシールで流体室と係合する、請求項
    １９に記載のブースタパイロット弁。
  27. 【請求項２７】 流体圧部材が閉位置にある場合、第１シールがシリンダ口
    から主口を密封する、請求項２６に記載のブースタパイロット弁。
  28. 【請求項２８】 流体圧部材が開位置にある場合、第２シールが第１補助口
    からシリンダ口を密封する、請求項２７に記載のブースタパイロット弁。
  29. 【請求項２９】 流体圧装置で弁要素を作動する方法であって、 加圧流を流体圧装置に供給することと、 加圧流を選択的に集中させることによって、加圧流を弁要素に向け、流体圧装
    置を開位置へと移動させることと、 加圧流を選択的に集中させることによって、弁要素からの２次流を流体圧装置
    の補助口に向け、流体圧装置を閉位置へと移動させることとを含む方法。
  30. 【請求項３０】 加圧流を選択的に集中させ、流体圧装置を開位置または閉
    位置へと移動させることが、加圧流を流体圧装置と連絡させる３方弁を作動する
    ことを含む、請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 流体圧装置を開位置または閉位置へと移動させることが、
    加圧流を流体圧装置の第１または第２表面へ加えることを含む、請求項３０に記
    載の方法。
  32. 【請求項３２】 加圧流を弁要素に向けることが、補助口との連絡から２次
    流を密封することを含む、請求項３０に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 ２次流を補助口に向けることが、弁要素との連絡から加圧
    流を密封することを含む、請求項３０に記載の方法。
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