JP2011153709A5

JP2011153709A5 -

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Publication number: JP2011153709A5
Application number: JP2011015795A
Authority: JP
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2031-01-27

Description

別の実施形態によれば、比例圧力制御装置は、開、閉／圧力達成、および排出の各制御装置状態を有する制御装置アセンブリを備える。この制御装置アセンブリは、流入ポート、送出ポート、排出ポートおよび排出／送出共通流路を有する本体と、加圧流体の流れを制御可能なバルブシステムと、を有する。流入ポペットバルブは、前記本体内に摺動自在に配され、通常は流入ポペットバルブ閉位置に付勢されて前記制御装置閉状態を規定する。前記流入ポペットバルブは、前記バルブシステムを介して流れる前記加圧流体によってポペットバルブ開位置に移動可能となり前記制御装置開状態を規定する。排出ポペットバルブは、前記本体内に摺動自在に配され、前記バルブシステムを介して排出バルブ加圧室に流れ込む前記加圧流体によって排出ポペットバルブ閉位置に保持される。送出流路は、前記流入ポペットバルブが前記流入ポペットバルブ開位置に移動すると、前記流入ポートから流れる前記加圧流体に連通する。前記送出流路は、前記排出ポペットバルブが前記排出ポペットバルブ閉位置にあるとき、前記排出ポートから通常隔離されている前記送出ポートおよび前記排出／送出共通流路に連通する。充填流入流路は前記流入流路とバルブシステム間の流体の連通を可能にする。前記充填流入流路は、前記制御装置がどの動作状態にあっても前記送出流路、前記排出／送出共通流路、送出ポートおよび排出ポートのそれぞれから隔離される。前記充填流入流路は、前記流入流路内の前記加圧流体に連通し、継続的に加圧される。

図１を参照すると、比例圧力制御装置１０は、第一端部に第一端部キャップ１４を、また、反対の端部に第二端部キャップ１６を有する本体１２を備える。第一端部キャップ１４および第二端部キャップ１６は、本体１２に対し取り外し可能に連結、あるいは、固定して接続される。スペーサ部材１８もまた本体１２に含まれ、その目的は図３を参照して以下で説明される。制御装置操作手段２０は、中央本体部２２に対して締結あるいは固定して接続されるなどして接続される。本体１２はさらに、中央本体部２２とスペーサ部材１８との間に接続される流入側本体部２４を有し、スペーサ部材１８は流入側本体部２４と第二端部キャップ１６との間に位置する。本体１２はさらに、中央本体部２２と第一端部キャップ１４との間に位置する排出側本体部２６を有する。

図３を参照すると、いくつかの実施形態によれば、流入側本体部２４および排出側本体部２６は取り外し可能かつ封止可能に中央本体部２２に接続される。比例圧力制御装置１０は、中央本体部２２にそれぞれ形成される流入ポート２８、送出ポート３０および排出ポート３２を有する。
加圧空気等の加圧流体は、送出流路３４を通り送出ポート３０を介して、比例圧力制御装置１０から放出される。送出流路３４への流れは、流入ポペットバルブ３６を用いて隔離される。流入ポペットバルブ３６は通常は流入バルブシート３８に着座し、圧縮ばねといった付勢部材４０の力により図示される着座位置に固定され、送出ポート３０あるいは排出ポート３２のいずれかを介して流体の流れが放出されない制御装置閉状態を規定する。付勢部材４０は、流入側本体部２４の端部壁４１に当接するとともに、反対側で流入ポペットバルブ３６のバルブキャビティ４２に部分的に受けられることにより、位置固定される。流入ポペットバルブ３６は、付勢部材４０を延出させる流入バルブ閉方向「Ａ」および付勢部材４０を圧縮する反対の流入バルブ開方向「Ｂ」に、軸方向に摺動可能である。

バルブ放出流路６４内の加圧流体はその一部が、ピストン加圧流路６６を通過してピストン加圧室６８に流れ込み、ピストン４４を流入バルブ開方向「Ｂ」に摺動させる。ピストン４４は流入バルブステム４３に作用し、流入ポペットバルブ３６を押圧して流入バルブシート３８から遠ざけ、付勢部材４０を圧縮する。このような流入ポペットバルブ３６の開動作により流入フローリング１１１が形成される。
流入流路５８内の加圧流体は、流入フローリング１１１を介して送出流路３４に流れ込み、様々な流れの矢印によって示されるように、そこから送出ポート３０を通過して比例圧力制御装置１０の外に放出される。第一オリフィス１１２が設けられて流入ポペットバルブ３６のバルブキャビティ４２側の流体が制御された速度で送出流路３４に移動可能となり、これにより、流入ポペットバルブ３６の摺動速度すなわち開放タイミングを予め定めることができる。
送出ポート３０から流れ出る加圧流体は、ピストン操作手段または同様の作動装置といった圧力作動装置１１４に向けられる。また、第一オリフィス１１２により、送出流路３４内の圧力が流入ポペットバルブ３６のばね側に作用可能となり、閉位置に向かって追加の付勢力を生み出す。

図５および図３の双方を参照すると、第一圧力シグナリング装置１１０によって検知されたバルブ放出流路６４における圧力が所望の圧力に達し、ダンプバルブ５６が閉鎖の信号を受信すると、排出ポペットバルブ８０は、排出バルブ加圧室７６の圧力が排出／送出共通流路８６内の圧力を上回るまで、開位置に維持され続ける。排出／送出共通流路８６内の圧力が排出バルブ加圧室７６の圧力を上回るまで、排出バルブ加圧流路７２内の流体圧力により、排出ポペットバルブ８０は、排出バルブシート８４に対して排出バルブ閉方向「Ｃ」に付勢される。

図１０を参照すると、比例圧力制御装置１０において、第一圧力シグナリング装置１１０はバルブ放出流路６４内に設けられ、第一圧力シグナリング装置１１０は送出流路３４内の汚染された流体から隔離されている。このことは、汚染物質が圧力信号１６４の生成タイミングに影響を与えにくくする。
フィルバルブ５４を開放する信号により、ピストン加圧流路６６を介した流入ポペットバルブ３６への充填流入流路６２内の加圧流体の流れ、および、排出バルブ加圧流路７２を介した排出ポペットバルブ８０の排出バルブ端面７８への加圧流体の流れが生じる。フィルバルブ５４から放出された加圧流体は、バルブ放出流路６４およびダンプバルブ流入ポート１６８の両方に連通するフィルバルブ放出ポート１６６を介して、速やかに放出される。ダンプバルブ流入ポート１６８の加圧流体は、ダンプバルブ５６が閉じられない限り、ダンプバルブ送出流路９８内に入らないように、また、排出ポート３２を介して放出しないようにダンプバルブ５６によってブロックされる。

Claims

制御装置アセンブリを備える比例圧力制御装置であって、
この制御装置アセンブリは、
流入ポート、送出ポートおよび排出ポートを有する本体と、
前記流入ポート内の加圧流体に連通するフィルバルブと、
前記フィルバルブの放出流路内の前記加圧流体に連通するダンプバルブと、
流入ポペットバルブ開位置と流入ポペットバルブ閉位置とを移動可能な流入ポペットバルブと、
排出ポペットバルブ開位置と排出ポペットバルブ閉位置とを移動可能な排出ポペットバルブと、
前記流入ポペットバルブが前記流入ポペットバルブ開位置に移動すると前記加圧流体に連通し、前記排出ポペットバルブが前記排出ポペットバルブ閉位置にあるとき、前記排出ポートから通常隔離されている前記送出ポートおよび排出／送出共通流路に連通する送出流路と、
前記流入ポートに連通した流入流路と前記フィルバルブ間の流体の連通を可能にしつつ、前記制御装置がどの動作状態にあっても前記送出流路、前記排出／送出共通流路、前記送出ポートおよび前記排出ポートのそれぞれから隔離され、前記流入流路に連通して前記流入流路内の前記加圧流体によって継続的に加圧される充填流入流路と、
前記送出ポート内の流体から隔離されるように前記放出流路内に配される圧力センサと、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１に記載の比例圧力制御装置において、
前記フィルバルブと流体的に連通し、かつ、前記流入ポペットバルブを閉位置から前記流入ポペットバルブ開位置に移動可能に構成されたピストンをさらに備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２に記載の比例圧力制御装置において、
前記ピストンの上流にある室と
前記フィルバルブから流れる前記加圧流体に連通して前記加圧流体を前記ピストンの上流にある室および排出バルブ加圧室のそれぞれに供給するバルブ放出流路と、をさらに備え、
前記バルブ放出流路は、前記制御装置がどの動作状態にあっても、前記送出流路、前記排出／送出共通流路および前記送出ポートのそれぞれから隔離されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１に記載の比例圧力制御装置において、
前記流入ポペットバルブは、前記本体内に摺動自在に配され、通常は流入ポペットバルブ閉位置に付勢されて制御装置閉状態を規定し、前記流入ポペットバルブは、前記フィルバルブの開放の結果このフィルバルブから流れる前記加圧流体によって前記流入ポペットバルブ開位置に移動可能となり、制御装置開状態を規定することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１に記載の比例圧力制御装置において、
前記排出ポペットバルブは、前記本体内に摺動自在に配され、前記フィルバルブから流れる流体圧力によって前記排出ポペットバルブ閉位置に保持され、前記排出ポペットバルブは、前記加圧流体を前記排出ポートから隔離することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１に記載の比例圧力制御装置において、
前記フィルバルブが閉鎖し、前記ダンプバルブが開放しているとき、前記排出ポートに連通するダンプバルブ送出流路は、前記排出ポートを介して前記バルブ放出流路を減圧させ、かつ、前記排出ポペットバルブを開放し、前記排出ポートを介して前記送出流路および前記排出／送出共通流路の通気を可能にすることを特徴とする比例圧力制御装置。
制御装置本体を備える比例圧力制御装置であって、
この制御装置本体は、
流入ポート、送出ポートおよび排出ポートと、
前記流入ポートから送出流路への加圧流体の流れに連通する流入流路と、この流入流路から前記送出ポートへの加圧流体の前記流れに連通する送出流路と、
前記制御装置本体内に摺動自在に配されるピストンと、
前記制御装置が開動作、閉動作、および排出動作のいずれの状態にあっても、前記流入流路、送出流路、前記流入ポート、送出ポートおよび排出ポートのいずれからも隔離され、前記ピストンの上流にある室および排出バルブ加圧室に流体的に接続する受け流路と、
前記制御装置本体内に摺動自在に配され、流入ポペットバルブ閉位置にあるとき前記送出流路を前記流入流路から隔離可能であり、通常は前記流入ポペットバルブ閉位置に付勢されている前記流入ポペットバルブと、
前記制御装置本体内に摺動自在に配され、通常は前記排出バルブ加圧室内の前記加圧流体によって排出ポペットバルブ閉位置に保持されており、前記排出ポペットバルブ閉位置において前記送出流路を前記排出ポートから隔離可能な前記排出ポペットバルブと、を備え、
さらに、前記ピストンと前記流入ポペットバルブとの間に位置する境界壁を備え、この境界壁は、少なくとも一つの孔を有し、流体の流れにこの境界壁を通過させることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項７に記載の比例圧力制御装置において、前記流入ポペットバルブは、
通常は前記流入ポペットバルブを流入バルブ閉方向に付勢するように動作する付勢部材を受け止めるバルブキャビティと、
バルブシートに封止可能に当接するように動作するシートリングと、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項７に記載の比例圧力制御装置において、前記加圧流体が前記受け流路を通ってピストン加圧室に流れるとき、前記流入ポペットバルブは前記流入ポペットバルブ開位置に移動可能となり、この加圧流体は、前記流入ポペットバルブを前記流入ポペットバルブ開位置に押し動かすピストンを作動させる力を生み出す流入ポペットバルブ表面積より大きいピストン表面積に作用することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項７に記載の比例圧力制御装置において、
前記流入ポペットバルブは、前記ピストンに当接可能な前記流入ポペットバルブから軸方向に延出するステムを有し、ピストン加圧室を加圧することにより、前記ステムに当接するピストンの動作が引き起こされ、前記流入ポペットバルブ開位置への前記流入ポペットバルブの摺動動作が引き起こされることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項７に記載の比例圧力制御装置において、
前記制御装置本体は、
その内部に摺動自在に配された前記流入ポペットバルブを有する流入側本体部と、
その内部に摺動自在に配された前記排出ポペットバルブを有する排出側本体部と、
前記流入側本体部および前記排出側本体部を空間的に分離する本体部と、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
制御装置本体を備える比例圧力制御装置であって、
この制御装置本体は、
流入ポート、送出ポートおよび排出ポートと、
前記流入ポートから送出流路への加圧流体の流れに連通する流入流路と、この流入流路から前記送出ポートへの加圧流体の前記流れに連通する送出流路と、
前記制御装置本体内に摺動自在に配されるピストンと、
前記制御装置が開動作、閉動作、および排出動作のいずれの状態にあっても、前記流入流路、送出流路、前記流入ポート、送出ポートおよび排出ポートのいずれからも隔離され、前記ピストンの上流にある室および排出バルブ加圧室に流体的に接続する受け流路と、
前記制御装置本体内に摺動自在に配され、流入ポペットバルブ閉位置にあるとき前記送出流路を前記流入流路から隔離可能であり、通常は前記流入ポペットバルブ閉位置に付勢されている前記流入ポペットバルブと、
前記制御装置本体内に摺動自在に配され、通常は前記排出バルブ加圧室内の前記加圧流体によって排出ポペットバルブ閉位置に保持されており、前記排出ポペットバルブ閉位置において前記送出流路を前記排出ポートから隔離可能な前記排出ポペットバルブと、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
前記流入ポペットバルブは圧力室内に摺動自在に配され、前記圧力室は前記流入ポペットバルブの動作速度を制御可能なサイズのオリフィスを介して前記送出流路に流体的に連通することを特徴とする比例圧力制御装置。
開、閉／圧力達成、および排出の各制御装置位置を有する制御装置アセンブリを備える比例圧力制御装置であって、
この制御装置アセンブリは、
流入ポート、送出ポート、排出ポートおよび排出／送出共通流路とを有する本体と、
前記流入ポート内の加圧流体に連通するフィルバルブと、
前記フィルバルブの放出流路内の前記加圧流体に連通するダンプバルブと、
ピストン加圧室に連通して前記本体内に摺動自在に配され、このピストン加圧室に流れ込む前記加圧流体に応じて移動するピストンと、
前記ピストンに当接し、かつ、前記本体内に摺動自在に配され、通常は前記閉制御位置において流入ポペットバルブ閉位置に付勢され、前記ピストンの変位により流入ポペットバルブ開位置に移動可能となり、前記開制御位置を規定する流入ポペットバルブと、
前記本体内に摺動自在に配され、その端面に前記フィルバルブから流れる流体圧力が作用することにより排出ポペットバルブ閉位置に保持される排出ポペットバルブとを備え、前記流体圧力は、前記本体の前記排出／送出共通流路内の圧力により前記排出ポペットバルブの反対の端面に作用する力よりも大きな力を生み出し、前記排出ポペットバルブは前記閉位置にあるとき、この加圧流体を前記排出ポートから隔離することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１３に記載の比例圧力制御装置において、
前記本体は、前記流入ポペットバルブが前記流入ポペットバルブ開位置に変位すると前記加圧流体に連通する送出流路をさらに有し、
この送出流路は、前記排出ポペットバルブが前記排出ポペットバルブ閉位置にあるとき、前記排出ポートから通常隔離されている前記送出ポートおよび前記排出／送出共通流路に連通することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１４に記載の比例圧力制御装置において、
前記本体は、流入流路と前記フィルバルブ間の流体の連通を可能にし、前記制御装置がどの動作位置にあっても前記送出流路、前記排出／送出共通流路、送出ポートおよび排出ポートのそれぞれから隔離され、前記流入流路に連通して前記流入流路内の前記加圧流体によって継続的に加圧される充填流入流路をさらに有することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１３に記載の比例圧力制御装置において、
前記制御装置アセンブリは、流入側本体部、排出側本体部および中央本体部を有し、前記流入側本体部および排出側本体部は、取り外し可能かつ封止可能に前記中央本体部に接続されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１６に記載の比例圧力制御装置において、
前記流入ポート、送出ポートおよび排出ポートは前記中央本体部内に形成されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１６に記載の比例圧力制御装置において、
前記中央本体部は、前記流入ポペットバルブおよび排出ポペットバルブを受けることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１６に記載の比例圧力制御装置において、
前記流入ポペットバルブは、前記流入側本体部内に摺動自在に配されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１６に記載の比例圧力制御装置において、
前記排出ポペットバルブは、前記排出側本体部内に摺動自在に配されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１６に記載の比例圧力制御装置において、
前記流入ポペットバルブおよび前記ピストンは、共に前記流入側本体部内に摺動自在に配されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１３に記載の比例圧力制御装置において、
前記フィルバルブから出る放出流路内に配され、前記送出ポート内の流体から隔離される圧力センサをさらに有することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項１４に記載の比例圧力制御装置において、
前記ピストンの上流に配される前記ピストン加圧室と、
前記フィルバルブから前記ダンプバルブに流れる前記加圧流体に連通すると共に、前記ピストンの上流にある前記ピストン加圧室および排出バルブ加圧室のそれぞれとこの加圧流体との流体的な連通を可能にするバルブ放出流路と、をさらに備え、
このバルブ放出流路は、前記制御装置がどの動作位置にあっても、前記送出流路、前記排出／送出共通流路および前記送出ポートのそれぞれから隔離されることを特徴とする比例圧力制御装置。
開、閉／圧力達成、および排出の各制御装置状態を有する制御装置アセンブリを備える比例圧力制御装置であって、
この制御装置アセンブリは、
流入ポート、送出ポート、排出ポートおよび排出／送出共通流路とを有する本体と、
加圧流体の流れを制御可能に構成されたバルブシステムと、
前記本体内に摺動自在に配され、通常は流入ポペットバルブ閉／圧力達成位置に付勢されて前記制御装置閉状態を規定し、前記バルブシステムを介して流れる前記加圧流体によってポペットバルブ開位置に移動可能となり前記制御装置開状態を規定する流入ポペットバルブと、
前記本体内に摺動自在に配され、前記バルブシステムを介して排出バルブ加圧室に流れ込む前記加圧流体によって排出ポペットバルブ閉位置に保持される排出ポペットバルブと、
前記流入ポペットバルブが前記流入ポペットバルブ開位置に移動すると、前記流入ポートから流れる前記加圧流体に連通し、前記排出ポペットバルブが前記排出ポペットバルブ閉位置にあるとき、前記排出ポートから通常隔離されている前記送出ポートおよび前記排出／送出共通流路に連通する送出流路と、
前記流入流路とバルブシステム間の流体の連通を可能にし前記制御装置がどの動作状態にあっても前記送出流路、前記排出／送出共通流路、送出ポートおよび排出ポートのそれぞれから隔離され、前記流入流路内の前記加圧流体に連通し、継続的に加圧される充填流入流路と、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２４に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、
端面を有し、ピストン加圧室に連通した状態で前記本体内に摺動自在に配されて、このピストン加圧室に流れ込む前記加圧流体に応じて移動するピストンと、
前記充填流入流路に連通し、閉位置にあるとき前記加圧流体を前記流入ポペットバルブおよび排出ポペットバルブから隔離するように動作し、開放されると前記加圧流体の流れを前記ピストンの端面および排出バルブ端面に作用させるフィルバルブと、を備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２５に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、開放時、前記ピストンの端面と前記排出バルブ端面とに作用する前記加圧流体の圧力を減圧することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２６に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、ソレノイド作動バルブを有することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２５に記載の比例圧力制御装置において、
前記フィルバルブは、ソレノイド作動バルブを有することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２５に記載の比例圧力制御装置において、
前記フィルバルブの下流側で放出流路内に位置し、検知した圧力信号を出力可能に構成された第一圧力シグナリング装置と、
前記第一圧力シグナリング装置からの検知圧力信号を受信して前記バルブシステムを制御可能に構成された制御システムと、をさらに備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２９に記載の比例圧力制御装置において、
前記送出ポートから延出する送出流路内に位置し、前記制御システムによって受信される第二検知圧力信号を出力可能に構成され、
前記バルブシステムの制御を正確にする第二圧力シグナリング装置をさらに備えることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項２４に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、前記バルブ本体に搭載されてフィルバルブ流入流路に連通する３ウェイバルブを有することを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項３１に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、さらにエア作動のフィルバルブおよびダンプバルブをそれぞれ有し、
このフィルバルブは、前記フィルバルブ流入流路に連通されることを特徴とする比例圧力制御装置。
請求項３１に記載の比例圧力制御装置において、
前記バルブシステムは、さらに液圧作動のフィルバルブおよびダンプバルブをそれぞれ有し、
このフィルバルブは＜前記フィルバルブ流入流路に連通されることを特徴とする比例圧力制御装置。