JP2021511471A - インポートシーケンス弁 - Google Patents
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Abstract
Description
この非仮特許出願は、2018年1月19日に出願された「インポートシーケンス弁」という名称の先に出願された米国仮特許出願第62/619,453号の全ての共通する主題に関して優先権を主張するものである。この特定され、先に出願された仮特許出願は、その全体を参照して本願に援用する。
クランプ装置は、コンピュータ数値制御(CNC)工作機械等によって工作物が機械加工される間、工作物を固定具上に保持するために、種々の製造工程で使用される。クランプ装置は、多くのシステムレベルシーケンス弁を介して特定のシーケンスで液圧を用いて作動させられ、段階的に増大するおよび/または順序付けられたクランプまたは安定化力を工作物に与えることができる。これには、相当な計画および回路設計が必要である。
以下の本発明の詳細な説明は、本発明を実施することができる特定の諸実施形態を示す添付図面を参照する。本諸実施形態は、当業者が本発明を実施することができるように本発明の形態を十分に詳細に説明するように意図されている。本発明の範囲から逸脱することなく、他の諸実施形態を利用することができ、変更を行うことができる。従って、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付された請求項によってのみ定義され、そのような請求項が権利を有する均等物の全範囲を含む。
Claims (40)
- 入口通路および出口通路を有するポートを介して、液圧装置への作動液の通過を制御するためのインポートシーケンシング弁であって、
前方部分と、前記前方部分に対向する後方部分とを有するハウジングであって、内室と、前記入口通路と流体的に位置合わせされるように構成された入口チャネルと、前記出口通路と流体的に位置合わせされるように構成された出口チャネルとを少なくとも部分的に取り囲むハウジングと、
選択された弁作動設定に設定されるように構成されたプリロードアジャスターと、
前記内室内に配置される弁ばねであって、前記プリロードアジャスターが前記選択された弁作動設定に相当する量だけ前記弁ばねを圧縮するように、前記プリロードアジャスターと強制的に連係している弁ばねと、
前記弁ばねが、ばね圧縮量に相当する閾値ばね力を前記弁ピストンに及ぼすように、前記弁ばねと強制的に連係して前記内室内に実質的に配置された弁ピストンであって、前記入口チャネル内の作動液の圧力から生じる力が、前記閾値ばね力に打ち勝つ時、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで通過できない閉位置から、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで通過できる開位置へシフトされるように構成された弁ピストンとを有するインポートシーケンシング弁。 - 前記出口チャネルおよび前記弁ピストンは、前記弁ピストンが前記閉位置にある場合に、作動液が前記出口チャネルに流入するのを防止するための相補的シール形状を含む、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、ボールと、前記ボールと強制的に連係している逆止弁ばねとを含む逆止弁を有し、前記ボールは、前記ボールに作用する圧力差が前記逆止弁ばねのバイアス力に打ち勝つ時、閉位置から、作動液が前記出口チャネルから前記入口チャネルまで通過できる開位置に移動するように構成されている、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記弁ばねは、互いに軸方向に位置合わせされた複数のディスクを含む皿ばねである、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記ポートは、側壁および後壁を有し、前記インポートシーケンシング弁は、先端部を有し、前記ハウジングは、更に、前記先端部付近で底部ポートシール保持形状を有し、前記インポートシーケンシング弁は、更に、底部ポートシールと、前記底部ポートシール保持形状付近でスペーサとを有し、前記底部ポートシールは、前記スペーサが前記ポートの前記後壁に押し付けられると、半径方向に拡張して前記ポートの前記側壁とシール係合するように構成され、前記底部ポートシール保持形状は、前記スペーサを前記ハウジングの前記前方部分上に保持するように構成されている、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記弁ピストンは、前記弁ピストンが弁ピストン変調を受けるように構成されるように、先細りまたは狭小形状を有する、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記弁ばねと前記弁ピストンとの間において強制的に連係しているばねプランジャを有する、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記内室内に配置され、前記開位置の方向における前記弁ピストンの移動を制限するように構成されたストローク止めワッシャを有する、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記入口チャネルは、前記ハウジングを通じて半径方向に延び、前記出口チャネルは、前記弁ピストンと軸方向に位置合わせされる、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記プリロードアジャスターを前記選択されたバネ圧縮設定で保持するように構成されたプリロードアジャスターロックを有する、請求項1に記載のインポートシーケンシング弁。
- 入口通路および出口通路を有するポートを介して、液圧装置への作動液の通過を制御するためのインポートシーケンシング弁であって、
前方部分と、前方部分に対向する後方部分とを有するハウジングであって、
前記後方部分内にあるばね室と、
前記前方部分内にあり、前記ばね室まで延びる弁ピストン室と、
前記入口通路と流体的に位置合わせされるように構成された入口チャネルと、
前記出口通路と流体的に位置合わせされるように構成された出口チャネルと、
を形成するハウジングと、
選択されたばね圧縮設定に設定されるように構成されたプリロードアジャスターと、
前記ばね室内に配置され、かつ前記プリロードアジャスターと強制的に連係しているディスク弁ばねであって、少なくとも1,000psiのシーケンス圧力に相当する所望の閾値ばね力を及ぼすように、前記選択されたばね圧縮設定に相当する量だけ軸方向に圧縮されるように構成されたディスク弁ばねと、
前記ばね室内に実質的に配置され、前記ディスク弁ばねと強制的に連係しており、かつ同心であるばねプランジャと、
前記弁ピストン室内に実質的に配置され、前記ばねプランジャと強制的に連係している弁ピストンであって、前記入口チャネル内の作動液の圧力から生じる力が、前記閾値ばね力に打ち勝つ時、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで通過できない閉位置から、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで通過できる開位置へシフトされるように構成された弁ピストンとを有するインポートシーケンシング弁。 - 前記ハウジングの前記出口チャネルおよび前記弁ピストンは、前記弁ピストンが前記閉位置にある場合に、作動液が前記出口チャネルに流入するのを防止するための相補的シール形状を含む、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、ボールと、前記ボールと強制的に連係している逆止弁ばねとを含む逆止弁を有し、前記ボールは、前記ボールに作用する圧力差から生じる力が前記逆止弁ばねのバイアス力に打ち勝つ時、閉位置から、作動液が前記出口チャネルから前記入口チャネルまで通過できる開位置に移動するように構成されている、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記ディスク弁ばねは、互いに軸方向に位置合わせされた複数のディスクを含むディスク弁ばねである、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記ポートは、側壁および後壁を有し、前記インポートシーケンシング弁は、先端部を有し、前記ハウジングは、更に、前記先端部付近で底部ポートシール保持形状を有し、前記インポートシーケンシング弁は、更に、底部ポートシールと、前記底部ポートシール保持形状付近でスペーサとを有し、前記底部ポートシールは、前記スペーサが前記ポートの前記後壁に押し付けられると、半径方向に拡張して前記ポートの前記側壁とシール係合するように構成され、前記底部ポートシール保持形状は、前記スペーサを前記ハウジングの前記前方部分上に保持するように構成されている、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記弁ピストンは、前記弁ピストンが弁ピストン変調を受けるように構成されるように、先細りまたは狭小形状を有する、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記ばね室内に調整保持リングを有し、前記調整保持リングは、前記プリロードアジャスター、前記ディスク弁ばね、および前記ばねプランジャを前記ばね室内に保持するように構成されている、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記内室内に配置され、前記開位置の方向における前記弁ピストンの移動を制限するように構成されたストローク止めワッシャを有する、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 前記入口チャネルは、前記ハウジングを通じて半径方向に延び、前記出口チャネルは、前記弁ピストンと軸方向に位置合わせされる、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 更に、前記プリロードアジャスターを前記選択されたバネ圧縮設定で保持するように構成されたばね調整ロックを有する、請求項11に記載のインポートシーケンシング弁。
- 液圧ポンプを介して工作物をクランプするための液圧クランプシステムであって、
複数の液圧クランプ装置と、
インポートシーケンシング弁と、を有し、
前記液圧クランプ装置は、それぞれ、
液圧ポンプに流体接続されるように構成された入口通路と、
前記入口通路と流体連通し、かつ開放端を含むクランプポートと、
前記クランプポートと流体連通する出口通路と、
前記出口通路と流体連通するクランプピストン室と、
を含む本体と、
前記クランプピストン室内に少なくとも部分的に摺動可能に配置され、前記クランプピストン室内においてクランプストローク領域およびアンクランプストローク領域を規定するクランプピストンであって、前記出口通路がクランプストローク領域と流体連通しているクランプピストンと、
前記クランプピストンに接続された係合部材であって、前記クランプピストンがクランプ位置にある場合に、前記工作物と係合するように構成される係合部材とを有し、
前記インポートシーケンシング弁は、
前記クランプポートを介して前記液圧クランプ装置のうちの1つとドッキングされるように構成され、
前方部分と、前記前方部分に対向する後方部分とを有するハウジングであって、内室と、前記入口通路と流体的に位置合わせされるように構成された入口チャネルと、前記出口通路と流体的に位置合わせされるように構成された出口チャネルとを少なくとも部分的に取り囲むハウジングと、
選択された弁作動設定に設定されるように構成されたプリロードアジャスターと、
前記内室内に配置される弁ばねであって、前記プリロードアジャスターが前記選択された弁作動設定に相当する量だけ前記弁ばねを圧縮するように、前記プリロードアジャスターと強制的に連係している弁ばねと、
前記内室内に実質的に配置され、前記弁ばねがばね圧縮量に相当する閾値ばね力を前記弁ピストンに及ぼすように、前記弁ばねと強制的に連係している弁ピストンであって、前記係合部材が前記工作物に係合するように前記クランプピストンを前記クランプ位置に付勢するように、前記入口チャネル内の作動液の圧力が、前記閾値ばね力に打ち勝つ時、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで通過できない閉位置から、作動液が前記入口チャネルから前記出口チャネルまで、ひいては前記クランプピストン室の前記クランプストローク領域まで通過できる開位置へシフトされるように構成された弁ピストンとを有し、
前記液圧クランプ装置は、前記インポートシーケンシング弁の前記ドッキング位置および前記選択された弁作動設定のうちの少なくとも1つに従って、選択された順序で前記工作物をクランプするように構成されている、液圧クランプシステム。 - 更に、前記液圧クランプ装置のうちの別の1つとドッキングされるように構成された別のインポートシーケンシング弁を有し、前記液圧クランプ装置は、前記インポートシーケンシング弁の前記ドッキング位置および前記選択された弁作動設定に従って、選択された順序で前記工作物をクランプするように構成されている、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 液圧クランプ装置は、スイングクランプおよびリンククランプを含む、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 更に、複数の治具データムを有し、前記液圧クランプ装置のいくつかは、前記治具データムに対向して前記工作物と係合するように構成されている、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 前記液圧クランプ装置は、それぞれ、前記インポートシーケンシング弁が前記液圧クランプ装置とドッキングされていない場合に、直接ポンプ圧力で作動するように構成されている、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 前記液圧クランプ装置のうちの1つは、更に、前記クランプピストン室の前記アンクランプストローク領域と流体連通しているアンクランプポートを有し、前記液圧クランプシステムは、追加のインポートシーケンシング弁のドッキング位置および選択された弁作動設定のうちの少なくとも1つに従って、選択された順序で前記工作物をアンクランプするために、前記アンクランプポート内にドッキングされるように構成された追加のインポートシーケンシング弁を更に有する、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 更に、作動液が前記クランプピストン室の前記クランプストローク領域に直接流れることを可能にするために、前記クランプポートのうちの1つにドッキングされるように構成されたポートプラグを有する、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 前記インポートシーケンシング弁は、少なくとも300psi〜4000psiに亘る圧力に設定されるように構成されている、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 更に、前記クランプ装置の少なくともいくつかは、クランプマニホルド取付ポートをそれぞれ規定するライザーベースを有し、前記入口通路は、前記クランプマニホルド取付ポートを介して液圧ポンプに流体接続されるように構成されている、請求項21に記載の液圧クランプシステム。
- 前記ライザーベースは、前記クランプ装置の少なくともいくつかを少なくとも部分的に支持する、請求項29に記載の液圧クランプシステム。
- 複数の液圧クランプ装置を有する液圧クランプシステムを介して工作物をクランプする方法であって、
前記液圧クランプ装置のうちの少なくとも2つの液圧クランプ装置が、異なる作動圧力で前記工作物をクランプするように構成されるように、前記複数の液圧クランプ装置のうちの2つの液圧クランプ装置のうちの第2の液圧クランプ装置のクランプポートに係合されたインポートシーケンシング弁にインポート弁作動設定を入力する工程と、
前記2つの液圧クランプ装置のうちの第1の液圧クランプ装置が前記工作物に係合するように、前記第1の液圧クランプ装置のクランプポートへの液圧を、前記異なる作動圧力のうちの第1の作動圧力まで増加させる工程と、
前記第1の液圧クランプ装置の後で前記第2の液圧クランプ装置が前記工作物に係合するようにインポートシーケンシング弁が作動するように、前記2つの液圧クランプ装置の前記第2の液圧クランプ装置のクランプポートへの液圧を、前記異なる作動圧力のうちの第2の作動圧力までさらに増加させる工程とを有する方法。 - 更に、前記液圧クランプ装置のうちの少なくとも2つの液圧クランプ装置のクランプポートに係合されたインポート弁にインポート弁作動設定を入力する工程を含む、請求項31に記載の方法。
- 前記2つの液圧クランプ装置のうちの1つは、ワーク支持体であり、前記2つの液圧クランプ装置のうちの別の1つは、リンククランプである、請求項32に記載の方法。
- 前記インポート弁作動設定を入力する工程は、前記複数の液圧クランプ装置のうちの少なくとも2つの液圧クランプ装置が、実質的に同一の作動圧力で前記工作物をクランプするように構成されるように、少なくとも2つの実質的に同一のインポートシーケンシング弁設定を入力する工程を含む、請求項32に記載の方法。
- 前記インポート弁作動設定を入力する工程は、前記インポートシーケンシング弁の弁ばねを前記選択された弁作動設定に相当する量だけ圧縮するように、前記インポートシーケンシング弁のプリロードアジャスターを回動させる工程を含む、請求項31に記載の方法。
- 更に、前記インポート弁作動設定で前記プリロードアジャスターを係止する工程を含む、請求項35に記載の方法。
- 更に、前記インポート弁を前記クランプポートに挿入する工程を含む、請求項31に記載の方法。
- 前記インポートシーケンシング弁を前記クランプポートに挿入する工程は、前記インポートシーケンシング弁の底部ポートシールを前記クランプポートの側壁とシール係合するように付勢するように、前記インポートシーケンシング弁のスペーサを前記クランプポートの後壁に押し付ける工程を含む、請求項37に記載の方法。
- 前記インポート弁作動設定を入力する工程は、更に、前記インポートシーケンシング弁を1つの入力弁作動設定から別の入力弁作動設定に調整する工程を含む、請求項31に記載の方法。
- 更に、前記複数の液圧クランプ装置のうちの少なくとも2つの液圧クランプ装置が、異なったアンクランプ作動圧力で前記工作物をアンクランプするように、前記複数の液圧クランプ装置のうちの1つの液圧クランプ装置のアンクランプポートに係合されたインポートシーケンシング弁にインポート弁作動設定を入力する工程を含む、請求項31に記載の方法。
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