KR100277821B1 - 유압 구동 및 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 제어봉을 포함하는 스위칭 밸브에 관한 것이다. 각 파일럿 챔버 마다, 압력 라인에 연결되고 파일럿 챔버와 연통하는 제 1 통로가 마련된다. 제 2 통로는 복귀 라인에 연결될 수 있다. 릴리프 밸브는, 오리피스를 폐쇄하여 파일럿 챔버와 제 2 통로간의 연통을 막는 폐쇄 위치로 편향된 부재를 포함한다. 그 밸브 부재가 개방 위치에 있는 경우, 파일럿 챔버는 제 2 통로를 통해 복귀 라인에 연결되어 제어봉을 전환시킬 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에서, 파일럿 챔버는 제 1 통로를 통해 압력원과 항상 연통하며, 밸브 부재는 제 2 통로와 복귀원이 연결됨에 따른 압력에 의해 개방된다. 본 발명의 또다른 실시예에서, 제 2 통로는 복귀 라인과 항상 연통하며, 밸브 부재는 작동기에 작용하는 압력에 따라 그 작동기에 의해 개방위치 까지 기계적으로 이동한다. 사방 조절 밸브는 스위칭 밸브로 부터 구동모터까지 연장하는 분기 도관을 제어한다.

Description

유압 구동 및 제어 시스템

제1도는 본 발명의 제1 실시예의 일부분을 나타내는 압력/복귀 스위칭 밸브에 대한 종단면도이다.

제2도는 본 발명의 일 요소인 체크 밸브에 대한 부분 도면으로, 스프링 편향력으로 폐쇄되고, 스프링과 반대로 밸브 플러그에 작용하는 압력차 및 상기 스프링과 반대로 밸브 플러그에 가해지는 기계적 힘에 의해 개방되는 체크 밸브를 예시하고 있다.

제3도는 모터의 작업 챔버를 출입하는 유압의 자동 제어를 위한 제어 시스템 및 3개의 직선형 유압 모터를 예시한 개략도로, "언로딩"이라고 표시된 화살표 방향으로 상기 3개의 모터를 동시에 이동시킬 수 있도록 배치된 다양한 밸브를 예시하고 있다.

제4도는 제3도와 유사한 도면으로, 스트로크(stroke) 위치의 단부에 위치하는 상기 3개의 모터와, 모터의 복귀 동작이 개시될 수 있게 배치된 다양한 밸브를 예시하고 있다.

제5도는 제3,4도와 유사한 도면으로, 시작 위치로 복귀된 제1 모터와, 연속 제어에 있어서의 후속 단계를 시동하는 밸브 개방구를 예시하고 있다.

제6도는 제3 ∼ 5도와 유사한 도면으로, 시작 위치로 복귀된 제2 모터와, 연속 제어에 있어서의 후속 단계를 시동하는 밸브 개방구를 예시하고 있다.

제7도는 제 3 ∼ 6도와 유사한 도면으로, 모터가 역동작되도록 이동되는 방향밸브와, 새로운 시작 위치에 배치된 3개의 모터와, 상기 3개의 모터가 전진된 새로운 위치로 동시에 이동되도록 배치된 여러 가지 밸브를 예시하고 있다.

제8도는 제7도와 유사한 도면으로, 상기 3개의 모터 전부가 상기 시작 위치에서 전진된 시작 위치로 이동되고, 여러 가지 밸브가 연속 제어에 있어서의 후속 단계를 시동하도록 배치되어 있는 것을 예시하고 있다.

제9도는 제7,8도와 유사한 도면으로, 시작 위치로 복귀된 어느 한 모터와, 연속 제어에 있어서 후속 단계를 유발시키는 밸브의 개방구를 예시하고 있다.

제10도는 제 7 ∼ 9도와 유사한 도면으로, 시작 위치로 복귀된 제2 모터와, 연속 제어에 있어서 후속 단계를 시동하는 밸브의 개방구를 예시하고 있다.

제11도는 3개의 모터와 조합된 밸브 및 도관의 다른 형태를 개략적으로 도시한 도면으로, 각 모터가 중간 위치에 위치되어 있는 것을 예시하고 있다.

제12도는 제1도와 유사한 도면으로, 스위칭 밸브에 대한 다른 실시예를 예시하고 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10' : 스위칭 밸브 12 : 제어봉

28,30 : 볼 덮개 32,34 : 유입포트

42,44 : 분기 도관 46,48 : 분배포트

50,52 : 복귀포트 74,76 : 파일럿챔버

94,98 :볼 96 : 스프링

102 :스템 104,110 : 피스톤

122 : 오리피스 A,A′,A" : 접촉부

C1-C12, C1′-C12' : 작업 챔버

DB1,DB2,DB3,DB1′,DB2',DB3' :구동 빔 부재

Ml,M2,M3,M1′,M2′,M3' : 모터

P1,P2 : 통로 V1,V2,V1′,V2' : 릴리프 밸브

본 발명은 유압 구동 및 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 그러한 시스템 내에서, 제어봉의 단부에서 파일럿 챔버를 복귀원에 선택적으로 연통시키도록 제어봉의 양단에 배치된 릴리프 밸브를 구비하는 스위칭 밸브와, 구동 모터의 양단 및 스위칭 밸브를 연결하는 분기관을 개폐시키는 4방 제어 밸브(four-way directional control valve)에 관한 것이다.

스위칭 밸브는 작동 사이클의 말단에서 혹은 작동 사이클이 진행중에 압력원(源)과 복귀원(源)으로의 연결을 변화시키기 위한 다양한 형태의 유압 작동식 시스템에 사용된다. 스위칭 밸브를 채용하고 있는 시스템의 한 종류로서, 왕복 이동식 바닥 컨베이어를 위한 구동 및 제어 시스템이 있다. 이러한 예의 유압 구동 및 제어 시스템은 "직선형 유압 모터"라는 제목으로 출원되어 1993년 3월 16일자로 특허 허여된 미국 특허 제5.193,661호에 개시된 바 있다. 상기 개시된 컨베이어는 3조로 된 바닥 슬랫의 각 조가 별개의 구동 모터에 연결되어 있는 방식의 것이다. 3개의 구동 모터는 바닥 슬랫들을 제1 이송 방향으로 동시에 이동시키고 다시 그 반대 방향으로 연속 이동시킨 후에 이송 작업이 종료될 때까지 상기 사이클이 반복 수행되도록 작동한다. 상기 개시된 시스템은 모터의 양단부로 압력을 교대로 공급함으로써 모터의 가동 부분이 양 방향으로 이동되도록 하는 스위칭 밸브를 구비한다. 1992년 4월 14일자로 특허 허여된 미국 특허 제5,103,866호에 개시되어 있는 밸브는 왕복 이동식 바닥 컨베이어를 위한 구동 및 제어 시스템의 스위칭 밸브로서 사용될 수 있고, 모터에 의해 보유되는 접촉부 혹은 모터에 연결된 부재와의 접촉에 의해 기계적으로 작동되는 제어봉을 구비한다.

왕복 이동식 바닥 컨베이어를 위한 구동 및 제어 시스템은 적재물이 양쪽 어느 방향으로도 이송될 수 있도록 구동 모터의 작동 방향을 제어하는 수단을 구비한다. 그러한 예의 방향 제어 밸브는 1994년 11월 8일 특허 허여된 미국 특허 제5,361,679호에 개시된 바 있다. 이 밸브는 또한 1994년 12월 27일 특허 허여된 미국 특허 제5,375,619호에도 개시되어 있다.

본 발명의 주제는 양단부 각각에 파일럿 챔버를 갖춘 2개의 위치 제어봉을 구비한 형태의 스위칭 밸브를 개량하는 것이다. 본 발명의 일 측면을 따르면, 개량된 스위칭 밸브는 각각의 파일럿 챔버에 제1 통로, 제2 통로 및 릴리프 밸브를 구비한다. 상기 제1 통로는 압력 라인에 연결되고 각각의 파일럿 챔버에 연통되어 있다. 상기 제2 통로는 복귀원에 연결 가능하다. 상기 릴리프 밸브는 오리피스를 폐쇄하도록 편향되어 파일럿 챔버와 제2 통로 사이의 연통을 폐쇄하는 밸브 부재를 구비한다. 상기 밸브 부재는 파일럿 챔버가 제어봉을 이동시킬 수 있도록 제2 통로를 거쳐 복귀원에 연결되는 위치인 개방 위치를 구비한다.

본원에 사용되는 "압력 라인"이란 용어는 상기 스위칭 밸브를 채용하고 있는 시스템이 작동 상태에 있을 때 압력원에 연결되는 통로 혹은 도관을 의미한다. 따라서, 제1 통로는 그 통로 혹은 압력 라인이 체크 밸브 등에 의해 차단되지 않는다면 언제나 압력원과 연통 상태에 있게 된다.

스위칭 밸브의 제1 실시예에서, 사용 중의 파일럿 밸브는 제1 통로를 거쳐 계속적으로 압력원과 연통 상태에 있다. 밸브 부재는 제2 통로를 복귀원으로 연결하는 것에 따라 그 압력에 의해 밸브 부재의 개방 위치로 이동된다. 제1 통로의 조절부는 압력이 상기 제1 통로를 통해 파일럿 챔버내로 이동할 수 있는 것 보다 빠른 속도로 오리피스를 통해 파일럿 챔버로부터 방출되도록 작동하는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 작동자는 밸브 부재를 맞물도록 위치된다. 작동시의 제2통로는 복귀원과 계속적으로 연통 상태에 있다. 상기 밸브 부재는 작동자에 작용하는 압력에 반응하여 상기 작동자에 의해 밸브 부재의 개방 위치로 기계적으로 이동된다.

본 발명의 다른 측면을 따르면, 개량된 스위칭 밸브는 그 각각의 파일럿 챔버에 대해 제1 통로, 제2 통로, 릴리프 밸브 및 도관을 구비한다. 상기 제1 통로는 압력원에 연결 가능하며 파일럿 챔버와 연통 상태에 있다. 제2 통로는 복귀원에 연결된다. 릴리프 밸브는 오리피스를 폐쇄하도록 편향되어 제2 통로와 파일럿 챔버와의 연통 상태를 폐쇄하는 밸브 부재를 포함한다. 릴리프 밸브는 또한 상기 밸브 부재를 맞물도록 위치된 제1 단부와 상부에 피스톤이 형성되어 있는 제2 단부를 갖는 작동자도 포함한다. 도관은 파일럿 챔버용 제1 통로와 나머지 파일럿 챔버용 릴리프 밸브의 피스톤을 상호 연통시킨다. 상기 파일럿 챔버중 어느 한 챔버를 위한 제1 통로에서의 압력원은 그 파일럿 챔버와 다른 파일럿 챔버용 릴리프 밸브의 피스톤에 연통되어 피스톤을 이동시키고 상기 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시킨다. 이것은 상기 나머지 파일럿 챔버를 복귀원에 연결하여 파일럿 챔버중 상기 어느 한 챔버의 압력으로 제어봉을 이동시키게 한다.

개량된 스위칭 밸브에서 상기 언급된 측면은 다수의 구동 모터를 조합하는 것으로 제공될 수 있다. 각각의 모터는 접촉부를 보유하는 가동 부분을 구비한다. 제1 체크 밸브, 제2 체크 밸브는 각각의 제1 통로에 하나씩 포함된다. 각각의 체크 밸브는 밸브 부재가 대응하는 제1 통로를 봉쇄하는 위치인 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재를 구비한다. 상기 체크 밸브는 또한 체크 밸브의 안착된 밸브 부재를 기계적으로 해제시키고 대응하는 제1 통로를 압력원에 연결시키기 위해 접촉부 중 하나에 의해 맞물리도록 위치되는 작동자도 구비한다. 각각의 체크 밸브는 사용시에 체크 밸브의 밸브 부재에 작용하여 그 밸브 부재를 폐쇄 위치로 편향시키도록 하는 압력원에 계속적으로 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스위칭 밸브는 모터로 이어진 제1 공급 도관과 제2 공급 도관 사이에서 압력원과 복귀원을 전환시킴으로써 모터의 가동 부분이 왕복 이동되도록 모터에 작동적으로 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면을 따르면, 스위칭 밸브는 복귀 포트와 2개의 위치 제어봉을 구비하며, 개량된 점으로써 각각의 파일럿 챔버에 대해 릴리프 밸브를 구비한다. 상기 복귀 포트는 단일 포트이거나 다수의 포트를 포함할 수 있다. 릴리프 밸브는 오리피스에 의해 제1 밸브 챔버와 제2 밸브 챔버로 구획된 밸브 공동을 구비하며, 상기 밸브 챔버들은 대응하는 파일럿 챔버와 복귀 포트에 각기 연통되어 있다. 제1 밸브 챔버내의 밸브 부재의 편향으로 오리피스가 폐쇄된다. 오리피스로부터 간격을 두고 떨어진 밸브 공동에 피스톤이 활주 가능하게 수용됨으로써 부분적으로 제2 밸브 챔버를 형성한다. 작동자 스템은 피스톤의 제1 단부에서 제2 밸브 챔버 및 오리피스로 연장함으로써 상기 피스톤이 오리피스쪽으로 이동하는 것에 따라 상기 밸브 부재를 맞물어 안착 상태를 해제시키게 된다. 도관은 각각의 릴리프 밸브의 제1 밸브 챔버를 다른 릴리프 밸브의 피스톤의 제2 대향 단부와 연통되도록 한다. 별개의 릴리프 밸브의 제1 밸브 챔버를 거쳐 상기 파일럿 챔버중 하나에 연통된 압력원은 또한 다른 릴리프 밸브의 피스톤의 제2 단부에도 연통됨으로써 상기 다른 릴리프 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 해제하고 그에 따라 다른 파일럿 챔버를 복귀원에 연결시킨다. 이것에 의해 상기 파일럿 챔버중 하나의 챔버에 있어서의 압력원이 제어봉을 이동시키게 된다.

개량된 스위칭 밸브는 제1 밸브 챔버를 압력원에 연결하는 각각의 제1 밸브 챔버용 압력 라인과, 다수의 구동 모터가 조합된 상태로 제공되는 것이 바람직 하다. 각각의 모터는 접촉부를 보유하는 가동 부분을 구비한다. 제1 체크 밸브, 제2 체크 밸브는 각각의 압력 라인당 하나가 제공된다. 각 체크 밸브는 밸브 부재가 압력 라인을 봉쇄하는 위치인 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재를 구비한다. 작동자는 상기 접촉부중 하나에 의해 맞물려지도록 위치됨으로써 체크 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시키고 대응하는 제1 밸브 챔버를 압력원에 연결시킨다. 전술된 바와 같이, 체크 밸브는 그 밸브의 밸브 부재를 폐쇄 위치로 편향시키는 압력원에 계속적으로 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 개량된 스위칭 밸브는 여러가지 형태의 유압 작용식 혹은 기타 압력원으로 작동되는 시스템에 사용될 수 있다. 밸브가 효과적이고 신뢰성있게 작동되는 것에 의해 그 밸브를 채용하고 있는 시스템은 효과적이고 신뢰성있게 작동되어진다. 릴리프 밸브를 포함하여 개량된 밸브의 구조는 비교적 간단하며, 상기 밸브는 비용에 있어 효과적인 방법으로 제조 및 유지될 수 있다. 기계 작동식 스위칭 밸브에 비해 본 발명의 스위칭 밸브에 있어서의 주요 장점은 사용시에 스위칭 밸브를 조절할 필요가 결코 없거나 거의 없다는 점이다. 이것은 시스템의 유지 및 작동 비용을 절감하는데 도움이 된다. 전술된 바와 같은 바람직한 조합을 포함하여 본 발명의 실시예들은 시스템의 안정성 및 효율성을 해치지 않으면서도 전체 시스템에 대한 구성 요소의 개수를 줄일 수 있는 부가적인 장점을 갖는다.

본 발명의 다른 주제는 다수의 바닥 슬랫과 그 바닥 슬랫을 왕복 이동시키는 다수의 유체 작동식 구동 모터를 갖는 형태의 왕복 이동식 바닥 컨베이어용 제어 시스템에 추가적인 요소를 조합한 사방 밸브에 관한 것이다. 상기 조합은 제1 도관 및 제2 도관, 스위칭 밸브 및 사방 밸브로 이루어진다. 각각의 도관은 모터와 연결되는 본체부와 분기부를 구비한다. 스위칭 밸브는 상기 도관들을 압력원과 복귀원에 교대 연결하여 바닥 슬랫을 왕복 이동시킨다. 사방 밸브는 제1 도관 및 제2 도관의 분기부와 각기 연통하는 제1 포트 및 제2 포트를 구비한다. 상기 밸브는 또한 모터의 양 단부와 연통하는 제3 포트 및 제4 포트를 구비한다. 사방 밸브는 제1 위치를 구비하는데, 그 위치에서 상기 사방 밸브는 제1 포트를 제3 포트에 연결시키며, 또한 제2 포트와 제4 포트 사이의 연통 상태를 차단함으로써 상기 컨베이어가 적재물을 제1 방향으로 이송시키도록 한다. 제2 위치에서, 사방 밸브는 제1 포트와 제3 포트 사이의 연통 상태를 차단하며 제2 포트와 제4 포트를 연결함으로써 상기 컨베이어가 적재물을 반대쪽 제2 방향으로 이송할 수 있게 한다.

전술된 바와 같이 조합된 사방 밸브는 구성이 간단하고 제어 시스템의 연결부의 개수를 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 전술된 스위칭 밸브 형태에 있어 또다른 조합이 유리하게 제공될 수 있다. 이러한 장점과 다른 특징들은 이하 설명되는 본 발명에 대한 최적의 수행 방식의 상세한 설명을 통해 분명해질 것이다.

도면에는 현재 출원인이 알고 있는 본 발명의 최적 수행을 구성하고 본 발명에 따라 구성된 스위칭 밸브(10,10′), 결합된 릴리프 밸브(V1,V2,V1′,V2′), 유압식 구동 및 제어 시스템을 도시하고 있다. 본 발명의 시스템은 1차적으로 왕복 이동식 슬랫 컨베이어의 컨베이어 슬랫을 작동하는데 사용되도록 의도되었다. 여기에 도시된 시스템은, 3개의 그룹으로 된 슬랫을 구비하고 그 각 그룹의 슬랫은 별개의 유압 모터로 작동되는 왕복 이동식 슬랫 컨베이어에 사용되도록 설계되어 있다. 그러한 컨베이어의 작동은 미국 특허 제4,793,469호에 개시되어 있다. 컨베이어의 작동중에 슬랫의 이동을 예시하고 있는 상기 특허의 도 2 내지 도 6을 특히 참조한다.

도 1의 본 발명의 제1 실시예에는 스위칭 밸브(10)가 포함되어 있다. 상기 밸브는 제어봉(12)이 기계적이 아닌 유압으로 단부쪽을 행해 작동된다는 점을 제외하고는 기본적으로 미국 특허 제5,103,866호(도 7-16 참조)에 개시된 밸브와 유사하다. 한 가지 차이점이라면 본 발명의 밸브(10)에는 5개 부품으로 된 하우징이 구비되는 반면 상기 미국 특허 제5,103,866호에 개시된 밸브에는 3개 부품으로 이루어진 하우징이 구비된다는 점이다. 밸브(10)의 하우징 부분은 미국 특허 제5,103,866호(도 11 참조)에 개시된 방법으로 서로 볼트로 연결되어 있다. 본 발명의 밸브(10)에 추가된 것은 하우징 단부(14,16)이다. 단부(14)는 중간부(18)의 단부 외측에 있다. 단부(16)는 중간부(20)의 단부 외측에 있다. 중심부(22)는 중간부(18,20) 사이에 끼어 배치되어 있다. O-링 시일은 상기 부분들 사이에 채용되어 누설을 방지한다. 상기 0-링 시일의 구성과 배열은 미국 특허 제5,103,866호에 개시되어 있으므로 여기에서는 반복하여 설명하지 않는다. 제어봉(12)의 단부에 있는 통로(24,26)를 형성하는 데는 드릴 비트나 그 밖의 공구를 사용한다. 각 통로(24,26)의 외측으로 대구경 보어가 형성되어 있다. 이러한 보어 내에는 볼 덮개(28,30)가 자리하고 있으며, 볼 덮개(28,30) 외측으로 플러그(32,34)가 자리하고 있다. 상기 보어에는 암나사가 형성되어 있고 상기 플러그(32,34)에는 수나사가 형성되어 있다. 플러그(32,34)는 통로(24,26)에 대한 유체 밀폐식 단부 덮개가 형성되도록 볼 덮개(28,30)에 대해 밀착되게 나사로 조여져 있다.

포핏(36,38)은 제어봉(12)에 자리하여 미국 특허 제5,103,866호에 개시된 방법과 동일한 방법으로 제어봉(12)에 의해 지지되어 있다. 포핏(36,38)의 내측 대향 단부는 작은 간격으로 분리되어 있으며, 항상 밸브(10)의 유입 포트(40)의 압력원에 노출되어 있다. 각 포핏(36,38)의 대향 단부에는 피스톤이 형성되어 있다. 포핏(36,38)에 대해서는 미국 특허 제5,103,866호에 보다 상세하게 설명되고 있기 때문에 여기에서 더이상 설명하지 않는다.

펌프(P)는 유입 포트(40)로 유압력을 전달한다. 분기 도관(42,44)은 분배 포트(46,48)를 통해 유압력을 전달한다. 복귀 포트(50.52)는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 탱크로 복귀하는 도관(53,54)에 연결되어 있다. 복귀 포트(50)는 통로(55)에 의해 통로(58), 포트(60) 및 통로(62)로 연결되어 있다. 복귀 포트(52)는 통로(64)에 의해 포트(66), 통로(68), 포트(70) 및 통로(72)로 연결되어 있다. 포트(60)와 포트(70) 각각은 제어봉(12)이 2개의 환형 흠 사이를 왕복하는 종방향 공동쪽으로 개방되어 홈내에 위치된 시일(도시 생략)을 통해 새어나올 수도 있는 유체가 빠져나갈 수 있게 한다. 복수 쌍의 시일은 제어봉(12)이 원활하게 작동 상태로 유지되는 것을 보조한다. 파일럿 챔버(74,76)는 제어봉(12)의 2개의 단부에서 단부 외측으로 형성되어 있다. 파일럿 챔버(74)는 통로(80)와 릴리프 밸브(V1)의 밸브 챔버(82)와 통로(84)에 의해 도관(78)에 연결되어 있다. 파일럿 챔버(76)는 통로(88)와 릴리프 밸브(V2)의 밸브 챔버(90)와 통로(92)에 의해 도관(86)에 연결되어 있다.

상기 릴리프 밸브(V1)에는 오리피스에 의해 제1 밸브 챔버(82), 제2 밸브 챔버(83)로 분할되는 밸브 공동이 구비되어 있다. 밸브 챔버(82)에는 밸브 볼 덮개(94)와, 오리피스를 봉쇄하는 위치로 볼 덮개(94)를 편향시키는 스프링(96)이 포함되어 있다. 밸브 볼 덮개(94)는 이 볼 덮개(94)의 안착을 기계적으로 해제시키는 작동자의 스템 부분(102)에 대면되어 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 스템(102) 단부는 오리피스를 관통하여 연장되어 있다. 스템(102)의 외경은 오리피스의 직경 보다 작다. 따라서, 상기 볼(94)의 안착 상태가 해제될 때, 유압력은 상기 스템(102) 주변에 형성된 환형 통로를 통해 이동 가능하다. 볼(94)에 대향된 스템(102) 단부는 피스톤(104)에 부착되어 있다. 피스톤(104)의 스템 단부는 밸브 챔버(83)를 거쳐 복귀 통로와 연통되어 있고, 밸브 챔버(83)의 일 단부를 형성하고 있다. 피스톤(104)의 반대쪽 단부는 통로(106)에 연결되어 있다. 통로(l06)는 통로(86,92)로 연장되어 그 통로들에 연결되어 있다.

릴리프 밸브(V2)에서, 밸브 공동은 오리피스에 의해 제1 밸브 챔버, 제2 밸브 챔버로 분할되어 있다. 챔버(90)내의 볼(98)은 스프링(100) 편향력에 의해 오리피스를 폐쇄한다. 볼(98)은 피스톤(110)에 연결된 스탬(108)과 대면되어 있다. 피스톤(110)의 스템 단부는 밸브 챔버(91)를 거쳐 복귀 통로(72)에 연결된다. 피스톤(110)의 반대쪽 단부는 통로(78,84)로 연장되어 그 통로들에 연결되는 통로(112)에 연결된다. 각 피스톤(104,110)의 스템 단부는 복귀원에 항상 연결되어 있기 때문에 각 피스톤(104,110)의 반대쪽 단부를 압력원에 연결하는 것은 피스톤(104,110)의 이동을 유발하여 볼(94,98)의 안착을 해제시킨다.

스위칭 밸브(10)에는 분배용 도관(118,120)에 연결되는 2개의 분배 포트(114,116)가 포함되어 있다. 스위칭 밸브(10)가 제1 위치에 있을 때, 도관(118)은 복귀원 혹은 탱크에 연결되며, 도관(120)은 압력원에 연결된다. 스위칭 밸브(10)가 제2 위치에 있을 때, 도관(118)은 압력원에 연결되며, 도관(120)은 복귀원에 연결된다.

본 명세서에 사용되는 "도관", "통로". "포트". "라인" 이란 용어들은 유체를 함유하고, 유도 또는 전달하는 많은 구조 중의 어느 하나를 의미한다. 상기 요소들은 파이프, 호스, 천공된 통로 등의 형태를 취한다.

도 3 내지 도 10을 참조하면, 밸브(V3)는 2개 위치의 사방 밸브이다. 밸브의 기능은 시스템이 적재물을 이송하는 방향을 제어하는 것이다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 이러한 제어는 분배용 도관(118,120)과 밸브 부분(V4-V9) 사이의 연통 상태를 선택적으로 개폐시키는 것 및 모터(M1-M3)에 의해 달성된다.

밸브들(V4,V5,V6,V7,V8,V9)은 이중 밸브이다. 이후 설명하겠지만, 각각의 밸브는 편향 스프링으로 정상 폐쇄되는 체크 밸브의 특성을 갖는다. 스프링 편향력과 반대 방향으로 밸브를 통과하는 유압력은, 이하에서 설명하는 밸브(V4,V9)를 제외하고, 그 밸브를 개방시킨다. 반대 방향으로 향하는 유압력은 스프링 작용에 편승하여 밸브가 폐쇄 상태를 유지하도록 한다. 그러나, 각각의 밸브는 스프링과 유압력의 작용에 반대로 밸브를 개방시킬 수 있는 기계적 작동자를 포함한다. 도 2에 예시된 밸브는 전체 밸브(V4,V5,V6,V7,V8,V9)를 대표하는 것이다. 밸브(V4 및 V9)는 언제나 개방 상태에 있고 밸브 플러그로부터 분리되어 있는 바이패스 통로도 포함한다. 이 통로는 도 2에 예시되고 있지 않다.

도 2를 참조하면, 상기 밸브에는 오리피스(122)가 구비되어 있다. 밸브 부재(124)에는 스프링(128)에 의해 오리피스(122)에 대해 폐쇄된 위치 즉. 안착 위치로 정상 편향되는 밸브 플러그(126)가 포함되어 있다. 밸브 부재(124)에는 밸브 하우징(132)으로부터 돌출되는 작동자(130)도 포함되어 있다. 통로(P1)는 스프링 챔버(134)와 출입 가능하게 연결되어 있다. 오리피스(122)의 반대 측면에는 밸브 챔버(136)가 자리하고 있다. 통로(P2)는 챔버(136)에 연결되어 있다. 챔버(136)는 또한 포트(138)를 거쳐 통로(140)에 연결되어 있다.

통로(P2)가 압력원에 연결되면 통로(P1)는 복귀원에 연결되어, 밸브 플러그(126)에 작용하는 압력차는 스프링(128) 편향력에 반대되게 밸브 플러그(126)가 안착 위치에서 벗어나도록 밸브 플러그를 이동시키게 된다. 이로써 오리피스(122)가 개방되며, 유압력이 통로(P2)로부터 챔버(136)로 이동되고 다시 오리피스(122)를 통해 챔버(134)와 통로(P1)로 이동되게 한다. 통로(P1)가 압력원에 연결되면 통로(P2)는 복귀원에 연결되어, 밸브 플러그(126)는 챔버(134) 내의 유압력과 스프링(128) 편향력의 작용을 받아 플러그의 안착 위치로 정상적으로 편향되다. 그러나, 작동자(130)의 단부쪽에 가해진 기계적 작용력은 스프링과 유압력의 작용에 반대되는 방향으로 밸브 플러그(126)의 안착을 해제하여, 유압력이 통로(P1)와 챔버(134)로부터 오리피스(122)를 거쳐 챔버(136)와 통로(P2)(140)로 이동되게 한다. 통로(140)를 통해 챔버(136)와 연통되는 유압력도 밸브 플러그(126)를 탈락시키는 것이 분명하다.

도 3 내지 도 10에 도시된 시스템에는 3개의 직선형 유압 모터(M1, M2, M3)가 포함되어 있다. 모터들(M1, M2, M3)은 미국 특허 제4,748,894호에 개시되어 있는 모터와 본질적으로 유사하다. 각 모터(M1, M2, M3)의 실린더 부분에는 기계적으로 밸브(V4 ∼ V9)를 개방하기 위해 밸브(V4 ∼ V9)의 작동자에 접촉되도록 위치되고 2개의 축방향으로 이격된 접촉부(A)가 구비되어 있다. 시스템에는 미국 특허 제4,793,469호에 개시된 방법으로 모터(M1,M2,M3)에 각기 연결된 가로 구동 빔 부재(DB1, DB2. DB3)도 포함되어 있다. 각각의 가로 구동 빔(DB1, DB2, DB3)은 이 구동 빔을 컨베이어 슬랫(conveyor slat)에 연결시키는 데 사용되는 다수의 커넥터를 구비한다. 이러한 커넥터들은 참조 부호 82, 84, 86으로 지정되어 미국 특허 제4,793,469호에 예시되어 있다. 구동 빔(DB1, DB2, DB3)과 커넥터의 구성은 미국 특허 제4,793,469호에 개시된 구성과 기본적으로 동일하다. 이러한 요소들에 대해 상기 특허에 개시된 내용은 본원에 참고로 합체된다.

도 3 내지 도 10을 참조하면, 각각의 모터(M1, M2, M3)는 4개의 작업 챔버를 구비하고 있다. 이 챔버들은 C1, C2(도 3 참조), C3, C4(도 4 참조), C5, C6(도 3 참조), C7, C8(도 4 참조), C9, C10(도 3 참조), C11, C12(도 4 참조)로 지정되어 있다. 작업 챔버(C1, C2)는 도관(142)에 의해 연결된다(도 3 참조). 작업 챔버(C3, C4)는 도관(144)에 의해 연결된다(도 4 참조). 작업 챔버(C5, C6)는 도관(146)에 의해 연결된다(도 3 참조). 작업 챔버(C7, C8)는 도관(148)에 의해 연결된다(도 4 참조). 작업 챔버(C9, C10)는 도관(150)에 의해 연결된다(도 3 참조). 작업 챔버(C11, C12)는 도관(152)에 의해 연결된다(도 4 참조).

도 3 내지 도 10에서, 피스톤 로드는 유압력을 작업 챔버(C2,C3,C6,C7,C10,C11) 내외로 전달하는 유압력 통로를 포함한다. 밸브(V9)와 작업 챔버(C2)사이로 이어진 피스톤 로드 통로는 도면 부호 154로 지정되어 있다. 밸브(V8)와 작업 챔버(C3) 사이로 이어진 통로는 도면 부호 156으로 지정되어 있다. 밸브(V7)와 작업 챔버(C6) 사이로 이어진 통로는 도면 부호 158로 지정되어 있다. 밸브(V6)와 작업 챔버(C7) 사이로 이어진 통로는 도면 부호 160으로 지정되어 있다.밸브(V5)와 작업 챔버(C10) 사이로 이어진 통로는 도면 부호 162로 지정되어 있다. 밸브(V4)와 작업 챔버(C11) 사이로 이어진 통로는 도면 부호 164로 지정되어 있다.

도 3 내지 도 10은 도 1에 예시된 통로와, 다수의 추가 통로와, 결합된 밸브 포트를 포함하는 시스템을 도시한다. 압력 통로(166,168)는 이하 설명되는 바와 같이 밸브(V4, V9)로 도입된다. 분기 도관(169)은 도관(120)을 밸브(V3)의 포트(170)에 연결시킨다. 밸브(V3)의 포트(172)는 도관(174,176)에 의해 밸브(V7)의 스프링 챔버에 연결되며, 도관(174,178)에 의해 모터(M1)내의 통로(154)에 연결된다. 도관(180,192)은 밸브(V3)의 포트(182)를 밸브(V6)의 스프링 챔버에 연결한다. 도관(180)과 도관(184)은 밸브(V3)의 포트(182)를 모터(M1) 내의 통로(164)에 연결한다. 분기 도관(186)은 밸브(V3)내의 포트(188)를 도관(118)에 연결한다. 도관(190)은 밸브(V3)의 스프링 챔버를 밸브(V6)의 밸브 챔버와 모터(M2)내의 통로(160)에 연결한다. 도관(194)은 밸브(V5)의 스프링 챔버를 밸브(V7)의 밸브 챔버와 모터(M2)내의 통로(158)에 연결한다.

압력 통로(166)는 압력원으로부터 밸브(V4)의 스프링 챔버로 직접 도입되며, 압력 통로(168)는 압력원으로부터 밸브(V9)의 스프링 챔버로 직접 도입된다. 이러한 연결로부터 밸브(V4,V9)는 기계적으로만 개방될 수 있다. 통로(166,168)를 통해 계속적으로 스프링 챔버로 공급되는 압력은 밸브 플러그에 작용하여 밸브 플러그가 밸브 챔버 내의 압력에 의해 압착 상태가 해제되지 않게 한다.

시스템의 작동은 도 3 내지 도 10에 도시되어 있다. 도 3 내지 도 6은 화살표로 지시되는 언로딩 방향(unloading direction)으로 적재물을 이송하는 시스템의 작동에 대해 도시하고 있다. 도 7 내지 도 10은 로딩 방향(loading direction)으로 적재물을 이송하는 시스템의 작동에 대해 도시하고 있다. 이로부터 알 수 있듯이, 밸브(V3)의 기능은 시스템이 적재물을 이송하는 방향을 제어하는 것이다. 밸브(V3)는 도 3 내지 도 6에 도시되는 제1 언로딩 위치와 도 7 내지 도 10에 도시되는 제2 로딩 위치를 갖는다. 도 3 내지 도 6을 참조하면, 밸브(V3)는 포트(170,182) 사이의 연통 상태를 차단하도록 위치됨으로써, 도관(180)을 거치는 모터(M3)내의 통로(164)와 도관(120)의 분기 도관(169)과의 사이의 연통 상태와, 또한 도관(180,192)을 거치는 밸브(V6)의 스프링 챔버와 상기 분기 도관과의 연통 상태가 차단되다. 밸브(V3)의 포트(188,172) 사이의 연통 상태가 개방됨으로써 도관(174)을 거치는 밸브(V7)의 스프링 챔버와 도관(118,186)과의 사이가 연통되고 또한 도관(174,178)을 거치는 모터(M1) 통로(154)와 상기 도관(118,186)과의 사이가 연통된다. 도 7 내지 도 10에 도시된 방향 밸브(V3)의 로딩 위치에서, 포트(170,182) 사이의 연통 상태는 개방되며, 포트(188,172) 사이의 연통 상태는 차단된다.

도 3을 참조하면, 언로딩 사이클의 시작 위치에서 모터(M1,M2,M3)상의 접촉부(A)는 밸브(V8,V6,V4)의 작동자에 접촉되어 있으며, 밸브(V8,V6,V4)를 개방 위치에 유지시킨다. 스위칭 밸브(10)는 도관(120)을 압력원에 연결한다. 도관(118)은 탱크 혹은 복귀원에 연결한다. 도관(120)의 압력은 밸브(V8)와 통로(156)를 거쳐 모터(M1)의 작업 챔버(C3) 안으로 전달되며 다시 그 챔버(C3)로부터 통로(144)를 거쳐 작업 챔버(C4) 안으로 전달된다. 밸브(V8)내에서, 상기 압력은 밸브 플러그에 작용하며 밸브 플러그를 지나서 밸브(V8)를 통해 도관(190)안으로 이동된다. 상기 압력은 도관(190)으로부터 밸브(V6)와 통로(160 및 148)를 거쳐 모터(M2)의 작업 챔버(C7 및 C8) 안으로 유동한다. 밸브(V6) 내에서 압력은 압력원과 통로(192,184)를 연통시키는 밸브 플러그에 작용하며 밸브 플러그를 통과 이동한다. 이것은 밸브(V4) 내의 바이패스 통로 및 모터 통로(164,152)를 거쳐서 모터(M3)의 작업 챔버(C11,C12)에 압력원을 연통시킨다. 따라서, 작업 챔버(C3,C4,C7,C8,C11,C12) 모두는 압력원에 연결된다. 동시에, 작업 챔버(C1,C2,C5,C6,C9,C10)는 모두 복귀원에 연결된다. 결국,3개의 모터(M1,M2,M3)의 실린더들은 동시에 언로딩 방향으로 이동한다.

모터들(M1,M2,M3)은 구동 빔(DB1,DB2,DB3)과 그 구동 빔에 연결된 바닥 슬랫 부재를 도 3에 예시된 위치로부터 도 4에 예시된 위치로 동시에 이동시킨다. 모터 실린더들이 이동하기 시작하면, 접촉부(A)가 이동되어 밸브(V4,V6,V8)와의 접촉이 떨어진다. 밸브(V6,V8)의 밸브 챔버에서의 압력은 밸브(V6, V8)를 계속적으로 개방상태에 유지되도록 함으로써 압력은 각각의 통로(190,192,184)를 거쳐 모터(M2)의 작업 챔버(C7,C8)와 모터(M3)의 작업 챔버(C11,C12)로 계속적으로 공급된다. 바닥 슬랫은 "언로딩" 화살표로 지시된 방향으로 동일 높이로 이동한다. 컨베이어가 트레일러 내에 있는 경우, 컨베이어 슬랫은 트레일러 내의 적재물을 언로딩하기 위해 트레일러 전방으로부터 후방으로 동일 높이로 이동된다. 시스템의 작동을 보다 용이하게 설명하기 위해 이하에서는 도 3 및 도 4에 도시된 모터 위치들을 각각 전방 위치 및 후방 위치로 언급한다.

도 3에 도시된 복귀 연결부에 대해, 모터(M1)의 작업 챔버(C1)는 도관(142)을 거쳐 작업 챔버(C2)로 연결된다. 작업 챔버(C1,C2)는 밸브(V9)의 바이패스 통로와 통로(154)에 의해 도관(178)에 연결된다. 도관(178)은 밸브(V3)와 통로(186,118)를 거쳐 복귀원에 연결되는 도관(174)에 연결된다. 모터(M2)의 작업 챔버(C5)는 통로(146)에 의해 작업 챔버(C6)와 연결된다. 작업 챔버(C5,C6)는 통로(158)에 의해 밸브(V7)의 밸브 챔버와 연결된다. 밸브(V7)의 스프링 챔버는 통로(176,174)에 의해 복귀원에 연결된다. 모터(M2)가 이동하기 시작하면, 통로(158)와 작업 챔버(C5,C6)의 복귀 압력은 유체가 통로(158)와 개방 밸브(V7)를 통해 작업 챔버(C5,C6)로부터 도관(176,174)을 거치는 복귀원으로 빠져나갈 정도의 틈이 밸브(V7)에 형성되도록 한다. 모터(M3)의 작업 챔버(C9)는 도관(150)을 거쳐 작업 챔버(C10)에 연결된다. 작업 챔버(C5,C6)는 모터 도관(162)과, 밸브(V5)의 밸브 챔버와 도관(118)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 이동이 시작되어 스트로크 말미에 이르기 까지 밸브(V5)는 스프링 편향력과, 밸브(V5)의 스프링 챔버를 밸브(V7)의 스프링 챔버에 연통시키는 도관(194)의 복귀 압력에 의해 폐쇄상태가 유지된다. 마찬가지로, 밸브(V9)는 스프링 편향력과, 도관(168)을 거쳐 압력원과 스프링 챔버 사이에 형성된 연통 상태에 의해 폐쇄된다.

도 4를 참조하면, 모터(M1,M2,M3)가 도 4에 예시된 후방 위치로 접근할때 상기 모터(M1,M2,M3)상의 후방 접촉부(A)는 각각의 밸브(V9,V7,V5) 작동자에 접촉된다. 이것으로 밸브(V5,V9)는 도 3에 예시된 폐쇄 위치에서 도 4에 예시된 개방 위치로 이동된다. 그것은 또한 밸브(V7)를 완전 개방시킨다. 밸브(V9)의 개방구는 스위칭 밸브(10)의 제어봉(12) 우측 단부(도시 생략)를 밸브(V2)의 챔버(90)와 도관(92,86)과 밸브(V9)와 언제나 압력원에 연결되어 있는 도관(168)을 거쳐 압력원에 연통되도록 한다. 도관(86)으로부터의 압력은 도관(106)을 거쳐 밸브(V1)의 피스톤(104)에도 연통된다. 이것에 의해 상기 피스톤(104)이 이동됨으로써 그로부터 연장하는 작동자 스템(102)은 볼(94)을 탈락시키게 된다. 제어봉(12)의 좌측 단부는 밸브(V1)의 챔버(82)와, 밸브(V1)의 개방 오리피스와, 도관(62,58,55)과, 포트(50)와, 도관(53)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 밸브(V2)의 피스톤(110)은 도관(112,84)과, 밸브(V1)의 챔버(82) 등을 거쳐 복귀원에 연결된다. 이것에 의해 스프링(100)은 볼(98)을 탈락시킨다.

제어봉(12)의 우측 단부상의 압력은 상기 제어봉(12)을 도 3에 도시된 위치로부터 도 4에 도시된 위치로 이동시킨다. 제어봉(12)이 이동되는 것에 의해 제어봉(12)내의 통로(24)는 복귀 포트(56)와의 연통 상태가 차단되고 압력 분배 포트(46)와 연통되도록 이동된다. 제어봉(12)의 반대쪽 단부에서, 통로(26)는 압력 분배 포트(48)와의 연통 상태가 차단되고 복귀 포트(66)와 연통되도록 이동된다. 이것에 의해 유입 포트(40)내의 압력은 포핏(38)을 우측으로 이동시키게 된다. 포핏(36)의 좌측 단부에 있는 피스톤은 포트(46)를 거치는 압력원에 노출되기 때문에 포핏(36)도 역시 우측으로 이동한다. 포핏(36,38)의 이동에 따라 도관(118)은 압력원으로부터 포트(52)를 거치는 복귀원으로 전환되며, 도관(120)은 압력원으로부터 포트(52)를 거치는 복귀원으로 전환되어 진다. 복귀원으로 도관(120)이 연결됨으로써 밸브(V6,V8)는 밸브(V6,V8)의 편향 스프링에 의해 폐쇄되어진다.

도관(118,120)이 압력원과 복귀원으로 각각 전환되는 것에 의해 모터(M1,M2, M3)는 연속적으로 전방으로 이동하게 된다. 모터(M1)는 1차로 이동한다. 압력원은 모터 통로(154)와, 밸브(V9)를 통한 바이패스 통로와, 도관(178,174)과, 밸브(V3)를 거쳐 모터(M1)의 작업 챔버(C2)에 연통된다. 작업 챔버(C2)로부터의 압력은 통로(142)를 거쳐 작업 챔버(C1)에 연통된다. 작업 챔버(C1,C2)내의 압력은 도 4에 예시된 후방 위치로부터 도 5에 예시된 전방 위치로 모터를 이동시킨다. 모터의 이동은 작업 챔버(C3,C4)를 복귀원에 연결하는 것에 의해 허용된다. 챔버(C4)는 도관(144)에 의해 챔버(C3)에 연결된다. 챔버(C3)는 모터 통로(156)와, 밸브(V8)와, 도관(120)을 거쳐 복귀원에 연결된다.

도 4에 예시된 후방 위치로부터 모터(M1)가 이동하는 것에 의해 밸브(V9)는 그 밸브의 스프링 편향력으로 폐쇄된다. 모터(M1)가 스트로크 말미 부근에 도달할 때까지 도 5에 예시된 전방 위치쪽으로 이동될 때, 모터(M2,M1)의 전방 단부에 있는 밸브(V6,V8)는 밸브의 스프링 편향력으로 말미암아 폐쇄 상태가 유지된다. 모터(M3)의 전방 단부에 있는 밸브(V4)는 밸브의 스프링 편향력과, 언제나 압력원에 연결되어 있는 도관(166)에 상기 밸브의 스프링 챔버가 연결되는 것에 의해 폐쇄 상태를 유지한다. 밸브(V4)의 밸브 챔버는 밸브(V1)의 챔버(82)와 도관(78,84)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 모터(M2)의 전방 이동은 폐쇄 밸브(V8)에 의해 형성된 작업 챔버(C7,C8)와 복귀원과의 연통 상태를 차단시킴으로써 봉쇄된다.

도 5를 참조하면, 모터(M1)가 도 5에 예시된 스트로크 위치의 전방 단부로 접근할 때, 모터(M1)상의 전방 접촉부(A)는 밸브(V8)의 작동자를 맞물어 밸브(V8)를 개방시킨다. 이것에 의해 모터(M2)의 작업 챔버(C7)는 통로(160)와, 밸브(V6)의 밸브 챔버와, 통로(190)와, 개방 밸브(V8)와, 도관(120)을 거쳐 복귀원에 연통된다. 작업 챔버(C8)도 역시 도관(146)과, 작업 챔버(C7)를 거쳐 복귀원에 연결된다. 작업 챔버(C7,C8)와 복귀원과의 연통 상태를 개방하는 것에 의해 모터(M2)는 모터(M2)의 작업 챔버(C5,C6)내의 압력 작용으로 전방 이동되어진다. 압력은 도관(118)과, 개방 밸브(V5)와, 도관(194)과, 밸브(V7)의 밸브 챔버와, 통로(158)롤 거쳐 공급된다. 모터(M2)가 도 6에 예시된 전방 위치쪽으로 이동할 때, 모터(M3)의 전방 이동은 폐쇄 밸브(V6)로 복귀원에 연결되어 있는 작업 챔버(C11,C12)를 차단하는 것에 의해 봉쇄된다. 모터(M2) 상의 전방 접촉부(A)가 밸브(V6)의 작동자에 접촉할 때, 밸브(V6)는 모터(M2)가 도 6에 예시된 스트로크 전방 위치 단부로 접근할 때까지 폐쇄 상태를 유지한다. 밸브(V7)는 모터(M2)상의 후방 접촉부가 스프링 작용을 받아 작동자 와의 접촉이 분리되도록 이동하는 것과 동시에 폐쇄된다.

도 6을 참조하면, 모터(M2)의 스트로크 말미 근처의 밸브(V6) 개구에 의해 모터(M3)의 작업 챔버(C11,C12)는 복귀원에 연결된다. 챔버(C12)는 도관(152)에 의해 챔버(C11)에 연결된다. 챔버(C11)는 통로(164)와, 밸브(V4)의 바이패스 통로와, 도관(184,192)과, 개방 밸브(V6)와, 도관(190)과, 개방 밸브(V8)와, 도관(120)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 작업 챔버(C11,C12)가 복귀원으로 개방됨으로써 모터(M3)는 도 6에 예시된 후방 위치에서 도 3에 예시된 전방 위치로 모터(M3)의 작업 챔버(C9,C10)내의 압력에 의해 이동된다. 작업 챔버(C9)는 도관(150)에 의해 작업 챔버(C10)에 연결된다. 작업 챔버(C10)는 통로(162)와, 밸브(V5)의 밸브 챔버와, 도관(118)을 거쳐 압력원에 연결된다. 모터(M3)상의 후방 접촉부(A)가 이동하여 밸브(V5)의 작동자와의 접촉 상태가 해제될 때, 밸브(V5)는 밸브의 스프링 편향력에 의해 폐쇄된다. 모터(M3)가 도 3에 예시된 전방 위치로 접근할 때, 모터(M3)상의 전방 접촉부(A)는 밸브(V4)의 작동자에 접촉되어 밸브(V4)를 개방시킨다.

모터(M3)의 전방 이동에 의해 밸브(V4)가 개방됨으로써 스위칭 밸브는 도3에 예시된 원래 위치로 전환된다. 개방 밸브(V4)는 압력 도관(166)이 도관(78,84)과 밸브(V1)의 챔버(82)에 연결됨으로써 스위칭 밸브 제어봉(12)의 좌측 단부를 압력원에 연결한다. 동시에, 압력은 도관(78,112)을 거쳐 밸브(V2) 피스톤에 공급된다, 이것에 의해 피스톤(110)의 이동은 볼(98)을 탈락시킨다. 볼(98)의 탈락으로 밸브(V1)의 피스톤(104)은 복귀 통로(72)와, 챔버(90)와, 도관(92,106)을 거쳐 복귀원에 연결됨으로써 볼(94)은 스프링(96)에 의해 안착된다. 또한, 볼(98)의 탈락으로 제어봉(12)의 우측 단부는 통로(72)와 챔버(90)를 거쳐 복귀원에 연결된다. 이것에 의해 제어봉(12)은 도 6에 예시된 위치로부터 도 3에 예시된 위치로 우측으로 이동된다. 제어봉(12)의 이동에 의해 제어봉(12)내의 통로(24)는 복귀 포트(56)와 연통되도록 복귀 이동되며, 통로(26)는 압력 포트(48)와 연통되도록 복귀 이동된다. 통로(24)가 복귀원에 연통됨으로써 포트(40)내 압력은 도 6에 에시된 위치로부터 도 3에 예시된 위치로 포핏(36)을 좌측으로 이동시킨다. 통로(26)가 복귀원에 연통됨으로써 압력은 포핏(38)의 피스톤 단부에 작용하여 포핏(38)을 좌측으로 이동시킨다. 그 결과로써 스위칭 밸브(10)의 부분과 릴리프 밸브(V1,V2) 모두는 도 3에 예시된 바와 같은 배열로 복귀된다. 전술된 언로딩 사이클은 3개의 모터(M1,M2,M3) 전부가 동시에 후방으로 이동되는 제1 단계로써 다시 반복된다.

시스템의 로딩 사이클(load cycle)은 기본적으로 전술된 언로딩 사이클(unload cycle)에 역행한다. 로딩 사이클에서,3개의 모터(M1,M2,M3)는 전방으로 동시에 이동하고 연속적으로 후방 이동한다. 이상에서 알 수 있듯이, 밸브(V3)의 기능은 시스템이 적재물을 이송하는 방향을 제어하는 것이다. 다시 말해, 밸브(V3)는 시스템이 로딩 혹은 언로딩 사이클로 작동하도록 제어한다. 밸브(V3)는 도 3 내지 도 6에 도시된 언로딩 위치와 도 7 내지 도 10에 도시된 시스템 작동자의 초기 위치인 로딩 위치 사이에서 이동된다. 밸브(V3)의 이동은 수동으로 이루어질 수도 있고 솔레노이드 밸브 형태의 밸브를 제공하는 것과 같이 다른 적당한 수단에 의해 이루어질 수도 있다.

도 7을 참조하면, 로딩 사이클의 시작시에 모터(M1,M2,M3)상의 후방 접촉부(A)는 밸브(V9,V7,V5)의 작동자에 접촉되어 있으며, 이 밸브들을 개방 상태로 유지한다. 스위칭 밸브(10)는 도관(118)을 압력원에 연결한다. 도관(120)은 복귀원에 연결된다. 도관(118)내 압력은 밸브(V5)의 밸브 챔버와 통로(162)를 거쳐 모터(M3)의 작업 챔버(C10)로 전달된다. 작업 챔버(C10)의 압력은 도관(150)을 통해 작업 챔버(C9)로 연통된다. 개방 밸브(V5)에 의해 압력은 밸브(V5)와, 도관(194)과, 밸브(V7)의 밸브 챔버와, 통로(158)을 통해 모터(M2)의 작업 챔버(C6)로 전달된다. 도관(146)은 압력원과 작업 챔버(C5)를 연통시킨다. 개방 밸브(V7)에 의해 도관(194)내 압력은 밸브(V7)와, 도관(176,178)과, 밸브(V9)의 바이패스 통로와, 모터(M1)의 통로(154)를 통해 모터(M1)의 작업 챔버(C2)에 연통되어진다. 도관(142)은 압력원과 작업 챔버(C1)를 연통시킨다.

작업 챔버들(C1,C2,C5,C6,C9,C10)을 압력원에 연결시킴으로써 모터(M1,M2, M3)들은 도 7에서 화살표로 지시된 전방 방향 혹은 로딩 방향으로 동시에 이동된다. 이것은 작업 챔버들(C3,C4,C7,C8,C11,C12)을 복귀원에 연결하는 것에 의해 이루어진다. 모터(M1)의 작업 챔버(C4)는 도관(144)과, 작업 챔버(C3)와, 통로(156)와, 밸브(V8)의 밸브 챔버와, 도관(120)을 거쳐 연결된다. 모터(M3)의 작업 챔버(C12)는 도관(152)과, 작업 챔버(C11)와, 통로(164)와, 밸브(V4)의 바이패스 통로와, 도관(184,180)과, 밸브(V3)와, 도관(120)을 거쳐 연결된다. 도관(180)도 역시 도관(192)과 연통하여 밸브(V6)의 스프링 챔버가 복귀원에 연결되도록 한다. 모터(M2)에서, 모터(M2)가 전방으로 이동되도록 작용하는 작업 챔버(C5,C6)내 압력에 의해 밸브(V6)의 밸브 챔버에는 복귀 압력이 발생되고 그 압력에 의해 밸브(V6)는 충분하게 개방됨으로써 모터(M2)는 전방 이동되어진다. 밸브(V6)의 틈새 개방에 의해 작업 챔버(C8)는 도관(148)과, 작업 챔버(C7)와, 통로(160)와, 밸브 챔버로부터 탈락된 밸브 플러그를 지나 스프링 챔버에 이르는 밸브(V6)와, 도관(192,180)을 거쳐 복귀원에 연결된다.

모터(M1,M2,M3)는 도 7에 예시된 위치로부터 도 8에 예시된 위치로 동시에 전방으로 이동한다. 전방 스트로크의 시작 단계에서 모터(M1,M2,M3) 상의 후방 접촉부(A)는 밸브(V9,V7,V5)의 작동자와의 접촉이 분리되도록 이동한다. 밸브(V5,V7)의 밸브 챔버내 압력은 모터(M1,M2)의 전방 이동을 위해 압력이 계속적으로 공급되도록 하기 위해 밸브(V5,V7)롤 계속적으로 개방 상태로 유지한다. 모터(M1,M2,M3)가 전방 스트로크 단부로 접근할 때, 모터(M1,M2,M3) 상의 전방 접촉부(A)는 밸브(V8,V6,V4)상의 접촉부를 맞물게 된다. 상기 맞물림으로 밸브(V4,V8)는 기계적으로 개방되며, 밸브(V6)는 완전 개방된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 밸브(V4)의 개방으로 스위칭 밸브 제어봉(12)의 좌측 단부는 압력 도관(166)과, 개방 밸브(V4)와, 도관(78,84)과, 밸브(V1)의 챔버(82)를 거쳐 압력원에 연결된다. 또한, 밸브(V4)의 개방으로 밸브(V2)의 피스톤(110)은 압력원에 연결됨으로써 피스톤(110)의 이동에 따라 볼(98)은 탈락된다. 이것에 의해 밸브(V1)의 피스톤(104)과 봉(12)의 우측 단부는 복귀원에 연결된다. 그 결과로써, 봉(12)은 전술된 바와 같이 우측으로 이동되며, 포핏(36,38)은 좌측으로 이동된다. 이것에 의해 압력원/복귀원 연결부는 도관(1l8,120)에서 전환된다. 도관(118)은 복귀원으로 전환되며, 도관(120)은 압력원으로 전환된다.

도 8을 참조하면, 도 7 및 도 8에 예시되고 전술된 스위칭 밸브(10) 및 밸브(V1,V2)의 구성상의 변화에 의해 모터(M1,M2,M3)는 후방 방향으로 연속적으로 이동되어진다. 모터(M3)는 1차로 이동한다. 이동을 위한 압력은 도관(120)으로부터 밸브(V3)와, 도관(180,184)과, 밸브(V4)의 바이패스 통로와, 통로(164)를 거쳐 모터(M3)에 공급된다. 이것으로 모터(M3)의 작업 챔버(C11,C12)에는 압력이 가해진다. 작업 챔버(C9,C10)는 통로(162)와, 밸브(V5)의 밸브 챔버와, 도관(118)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 모터(M1)의 작업 챔버(C3,C4)에는 도관(120)과 밸브(V8)의 밸브 챔버를 거쳐 압력이 가해지며, 모터(M2)의 작업 챔버(C7,C8)에는 개방 밸브(V8)와, 도관(190)과, 밸브(V6)의 밸브 챔버와, 통로(160)를 통해 압력이 가해진다. 모터(M1,M2)의 후방 이동은 모터(M3)가 스트로크 단부에 접근할 때까지 복귀원으로부터 상기 모터들의 다른 작업 챔버들을 봉쇄하는 것에 의해 차단된다.

도 9를 참조하면, 모터(M3)가 후방 스트로크 단부로 접근할 때, 상기 모터의 후방 접촉부(A)는 밸브(V5)의 작동자를 맞물어 밸브(V5)를 개방시킨다. 밸브(V5)의 개방에 의해 모터(M2)의 작업 챔버(C5,C6)는 통로(158)와, 밸브(V7)의 밸브 챔버와, 도관(194)과, 개방 밸브(V5)와, 도관(118)을 거쳐 복귀원에 연결된다. 이것으로써 모터(M2)는 도 9에 예시된 위치로부터 도 10에 예시된 위치로 후방 이동한다. 도 10을 참조하면, 모터(M2)가 스트로크 단부로 접근할 때, 상기 모터의 후방 접촉부(A)는 밸브(V7)의 작동자에 접촉되어 밸브(V7)를 개방시킨다. 이것은 통로(154)와, 밸브(V9)의 바이패스 통로와, 도관(178,176)과, 개방 밸브(V7)를 거치는, 모터(M1)의 작업 챔버(C1,C2)와 복귀원과의 연통 상태를 개방시킨다. 모터(M1)의 결과적인 후방 이동으로 밸브(V9)는 개방되고 그에 따라 도 3 및 도 4에 대해 전술된 바와 같이, 스위칭 밸브(10)와 밸브(V1,V2)는 도 7에 예시된 구성 상태로 복귀된다. 이후 로딩 사이클이 반복된다.

도 11은 도 3 내지 도 10에 예시된 시스템에 사용되는 모터(M1,M2,M3)를 대신하여 사용될 수 있는 3개의 모터(M1′,M2′,M3′)를 예시한다. 상기 3개의 모터(M1′,M2′,M3′)는 본질적으로 동일하다. 그러므로, 모터(M1′)에 대한 이후의 설명은 나머지 모터(M2',M3′)에도 적용된다.

모터(M1′)는 대향 실린더 헤드(212,214)를 갖춘 실린더(210)와, 피스톤 로드(216)를 수용하는 축방향 개구를 구비한다. 피스톤 로드(216)의 제1 단부에는 볼 제동부(220)에 의해 고정 지지부에 고정되는 볼(218)이 형성되어 있다. 상기 볼 제동부(220)는 1995년 2월 21일 공보 발행된 미국 특허 제5,390,781호와 1994년 9월 21일 출원되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 제08/309,264호에 개시된 바와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 로드(216)의 대향 폐쇄 단부(222)도 역시 고정 지지부에 고정될 수 있다. 피스톤 헤드(224)는 로드(216)의 중간부분을 둘러싸며 그 부분에 고정된다. 상기 헤드(224)는 실린더(210)가 피스톤 로드(216)에 대해 축방향으로 왕복 이동될 수 있도록 실린더(210)의 내주면을 밀봉되게 맞물어 실린더를 장착한다.

피스톤 헤드(224)를 사이에 두고 2개의 작업 챔버(C2′,C3′)가 존재한다. 제1 작업 챔버(C2')는 제1 실린더 헤드(212)와 피스톤 헤드(224) 사이에서 축방향을 따라 형성된다. 유체는 중공 피스톤 로드(216)를 통해 작업 챔버(C2′, C3′)로 출입된다. 상기 로드(216)의 내부는 튜브(226)에 의해 환형 통로(154')와 중앙 통로(156′)로 분리된다. 단부 시일(228)은 상기 2개의 로드 통로(154′,156′)사이의 연통을 방지하기 위해 튜브(226)의 의측 단부를 밀봉한다. 로드(216)의 측벽에는 하나 이상의 포트(230)가 형성되어 있어서 환형 통로(154′)는 작업 챔버(C2')에 연통된다. 세트를 이루는 다른 포트(232)는 단부 시일(228)의 축방향 외측으로 존재하며, 중앙 로드 통로(156′)를 작업 챔버(C3′)에 연통시킨다. 작업 챔버(C3′)안으로 유압력을 도입하고 작업 챔버(C2′)를 복귀원에 연결하는 것에 의해 실린더(210)는 도 11에서 화살표로 지시되는 언로딩 방향으로 이동된다. 작업 챔버(C2′) 안으로 유압력을 도입하고 작업 챔버(C3′)를 복귀원에 연결하는 것에 의해 실린더(210)는 그 반대 방향으로 이동된다.

3개의 모터(M1′,M2′,M3′) 각각에는 가로 구동 빔(DB1′,DB2′,DB3′) 각각이 장착된다. 각각의 구동 빔(DB1′,DB2′,DB3′)은 대응 세트로 된 바닥 슬랫의 바닥 슬랫과 각 모터의 실린더(210)에 연결된다.

모터(M1′,M2′,M3')의 작동은 도 3 내지 도 10에 예시된 모터(M1,M2,M3)의 작동과 거의 동일하다. 상기 작동은 체크 밸브(V4′,V5′,V6′,V7′,V8′,V9′)에 의해 제어 되는데, 상기 체크 밸브는 상기 모터(M1′,M2′,M3′)에 결합되어 도 3 내지 도 10에 예시된 밸브(V4,V5,V6,V7,V8,V9)와 같은 방법으로 작용한다. 밸브(V4′-V9′)와 모터(M1′,M2′,M3′)는, 도 3 내지 도 10에 예시된 도관과 동일하고 도 11에서 동일한 참조 부호로 지시되는 도관을 통해 압력원과 복귀원에 연결된다. 도 3 내지 도 10에 예시된 모터(M1,M2.M3)의 부분에 대응하는 모터(M1′,M2′,M3′)의 부분은 첨자가 찍혀 있는 동일한 참조 부호로 도 11에 예시된다. 각 모터(M1′,M2′, M3′)의 실린더(210)는 밸브(V4′-V9′)를 기계적으로 개방시키는 한 쌍의 접촉부(A′,A")를 구비한다. 특정 모터에 결합된 양쪽 밸브 모두는 모터의 동일 단부에 위치되기 때문에 제2 접촉부(A")는 그 접촉부를 보유하는 실린더(210)로부터 축방향으로 이격된다. 상기 접촉부(A")는 밸브의 개방을 위해 밸브의 먼쪽 단부에 맞물린다. 밸브에 의해 모터의 작업 챔버는 볼 제동부(220)의 통로와 피스톤 로드볼 단부(218)의 대응 통로를 통해 압력원과 복귀원에 연통된다. 이러한 통로들은 다시 피스톤 로드 통로와 연통되며, 모터(M1′)의 경우에는 통로(154')에 연통된다. 도 3 내지 도 10에서 처럼, 도 11에 예시된 모터(M1′, M2′,M3′)는 스위칭 밸브(10)와 방향 제어 밸브(V3)(도 11에는 도시 생략)를 역시 포함하고 있는 시스템내에 결합된다.

도 12는 본 발명의 스위칭 밸브에 대한 다른 실시예를 예시하는 종단면도이다. 도 12에서, 스위칭 밸브(10′)의 구성 요소는 도 1에 예시된 스위칭 밸브(10)의 구성 요소와 동일하며 동일한 참조 부호로 지시된다. 변경된 대응 요소는 첨자가 찍혀 있는 동일한 참조 부호를 사용한다. 대응하지 않는 구성 부분을 이루는 요소는 특별한 참조 부호를 사용한다.

도 12를 참조하면, 스위칭 밸브(10')는 대향 하우징 단부 부분(18′,20′)과 그 사이에 위치된 하우징 중심 부분(22')을 포함하는 3-부품 하우징을 구비한다. 상기 하우징 부분(18′,20′,22′)을 통해 연장하는 종방향 공동의 단부는 하우징 단부 플러그(14',16′)에 의해 폐쇄된다. 밸브 제어봉(12)은 상기 공동에 수용된다. 포핏(36,38)은 제어봉(12)에 위치되어 지지된다. 도 1에 예시된 밸브(10)에서 처럼, 포핏(36,38)은 제어봉(12)의 종방향 이동에 의해 유출 포트(114,116)를 선택적으로 압력원과 복귀원에 연결하도록 이동된다. 포트(114,116)를 복귀원에 연결시키기 위해 유출 포트(114,116)가 연결되는 복귀 포트(50′,52′)는 여러 포트로 분리되기 보다는 포트(52′)가 통로(262)에 의해 포트(50′)에 연결되는 내부 포트로 형성되도록 변경된다. 이러한 변경은 밸브의 작용에 영향을 미치지 않는다.

도 12에 예시된 밸브(10′)와 도 1에 예시된 밸브(10)의 주요한 차이점은 제어봉(12)의 파일럿 챔버(74,76)와 결합된 릴리프 밸브와 압력 통로의 구조에 있다. 분기 압력 통로(242,248)는 압력 분배 포트(46',48') 각각으로부터 연장한다. 분기 통로(242,248)는 포트(46′,48')를 추가 압력 분배 포트(244,250)에 연결한다. 각각의 포트(244,250)에는 조절부(246,252)가 형성된다. 포트(244,250)는 파일럿 챔버(74,76)쪽으로 개방되고 그에 따라 파일럿 챔버(74,76)는 계속적으로 압력원에 연결된다. 상기 조절부(246,252)는 시스템에서의 누출에 따라 제어봉(12)이 돌발적으로 이동되는 것을 방지한다.

전술된 바와 같이, 각각의 파일럿 챔버(74,76)는 압력원에 계속적으로 연결된다. 상기 파일럿 챔버(74,76)에서의 릴리프 압력은 체크 밸브(V1',V2′)에 의해 정상 차단된다. 파일럿 챔버(84)에 결합된 밸브(V1')는 볼 덮개(94)와 밸브 챔버(254)내의 편향 스프링(96)을 구비한다. 볼(94)은 스프링(96) 작용을 받아 파일럿 챔버(74)로 부터 밸브 챔버(254)를 분리하는 오리피스를 폐쇄한다. 도관(256)은 밸브 챔버(254)와 연통 개방된 상태로 존재한다. 파일럿 챔버(76)에 결합된 밸브(V2′)는 동일 구조로 이루어진다. 밸브 챔버(258)에 위치된 볼 덮개(98)는 스프링(100) 작용을 받아 밸브 챔버(258)와 파일럿 챔버(76)를 분리하는 오리피스를 폐쇄한다. 도관(260)은 밸브 챔버(258)와 개방 연통 상태를 유지한다.

밸브(10′)의 작동에서, 도관(260)이 복귀원에 연결되는 것에 의해 제어봉(12)은 도 12에 예시된 위치로부터 우측으로 이동된다. 제어봉(12)의 이동은 전술된 바와 같이 포핏(36,38)의 이동을 유발한다. 도관(260)이 복귀원에 연결되는 것에 의해 파일럿 챔버(76)내 압력은 볼 덮개(98)를 탈락시키며 그에 따라 파일럿 챔버(76)는 복귀원에 연결된다. 상기 파일럿 챔버(76)가 복귀원에 연결될 때, 압력은 조절부(252)를 통해 파일럿 챔버(76)내로 이동하는 것보다 빠르게 밸브(V2′)를 거쳐 그 챔버로부터 외부로 이동함으로써 제어봉(12)을 이동시킬 수 있는 압력차가 발생한다. 제어봉(12)을 반대 방향(도면에서 좌측 방향)으로 이동시키는 것은 도관(256)을 복귀원에 연결함으로써 파일럿 챔버(74)내의 압력이 볼 덮개(94)를 탈락시키고 그에 따라 파일럿 챔버(74)가 복귀원에 연결되도록 하는 것에 의해 달성된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 예시 및 설명하였지만, 그것은 본 발명의 특허 청구의 범위에 한정되는 바와 같이 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서도 형태와 요소에 있어서 다양한 변경예가 만들어질 수 있음을 당업자가 이해할 수 있도록 의도된 것이다.

Claims (12)

1. 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 2개의 위치 제어봉을 구비하는 형태의 스위칭 밸브에 있어서,

   상기 각각의 파일럿 챔버에 대해,

   압력 라인에 연결되고 상기 파일럿 챔버와 연통하는 제1 통로와;

   복귀원에 연결 가능하고, 오리피스에 의해 정해지는 일단부를 구비하는 제2 통로와;

   상기 오리피스를 둘러싸는 밸브 시트와;

   상기 오리피스를 폐쇄하도록 상기 밸브 시트에 안착되는 폐쇄 위치로 편향되어, 상기 파일럿 챔버와 상기 제2 통로 간의 연통 상태를 폐쇄시키는 밸브 부재를 구비하는 릴리프 밸브

   를 포함하며, 상기 밸브 부재는, 상기 파일럿 챔버가 상기 제2 통로를 통해 복귀원에 연결되어 상기 제어봉이 이동될 수 있게 해주도록 상기 밸브 부재가 상기 오리피스로부터 멀리 이동된 위치인 개방 위치를 구비하며, 상기 제1 통로는 상기 밸브 부재가 상기 폐쇄 위치 또는 상기 개방 위치에 있을 때 상기 파일럿 챔버와 개방 연통 상태에 있는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
2. 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 2개의 위치 제어봉을 구비하는 형태의 스위칭 밸브에 있어서,

   상기 각각의 파일럿 챔버에 대해,

   압력 라인에 연결되고 상기 파일럿 챔버와 연통하는 제1 통로와;

   복귀원에 연결 가능한 제2 통로와;

   오리피스를 폐쇄하도록 편향되어, 상기 파일럿 챔버와 제2 통로간의 연통 상태를 폐쇄시키는 밸브 부재를 구비하는 릴리프 밸브

   를 포함하며, 상기 밸브 부재는 상기 파일럿 챔버가 상기 제2 통로를 통해 복귀원에 연결되어 상기 제어봉이 이동될 수 있도록 하는 위치인 개방 위치를 구비하며, 상기 파일럿 챔버는 사용시 상기 제1 통로를 통해 계속적으로 압력원과 연통 상태에 있으며, 상기 밸브 부재는 상기 제2 통로가 복귀원에 연결되는 것에 응답하여 상기 압력원에 의해 그 개방 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
3. 제2항에 있어서, 압력이 상기 제1 통로를 통해 파일럿 챔버내로 유입되는 것보다 상기 오리피스를 통해 파일럿 챔버로부터 더 신속하게 유출되도록 하는 조절부를 상기 제1 통로내에 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
4. 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 2개의 위치 제어봉을 구비하는 형태의 스위칭 밸브에 있어서,

   상기 각각의 파일럿 챔버에 대해,

   압력 라인에 연결되고 상기 파일럿 챔버와 연통하는 제1 통로와;

   복귀원에 연결 가능한 제2 통로와;

   오리피스를 폐쇄하도록 편향되어, 상기 파일럿 챔버와 제2 통로간의 연통 상태를 폐쇄시키는 밸브 부재를 구비하는 릴리프 밸브

   를 포함하며, 상기 밸브 부재는 상기 파일럿 챔버가 상기 제2 통로를 통해 복귀원에 연결되어 상기 제어봉이 이동될 수 있도록 하는 위치인 개방 위치를 구비하며, 상기 밸브 부재를 맞물도록 위치된 작동자를 더 구비하며, 상기 제2 통로는 사용시 상기 복귀원과 계속적으로 연통 상태에 있으며, 상기 밸브 부재는 상기 작동자에 작용하는 압력에 응답하여 상기 작동자에 의해 그 개방 위치로 기계적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
5. 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 2개의 위치 제어봉을 구비하는 형태의 스위칭 밸브에 있어서,

   상기 각각의 파일럿 챔버에 대해,

   압력원에 연결 가능하고 상기 파일럿 챔버와 연통하는 제1 통로와;

   복귀원에 연결되는 제2 통로와;

   오리피스를 폐쇄하도록 편향되어, 상기 파일럿 챔버와 제2 통로간의 연통 상태를 폐쇄시키는 밸브 부재와, 상기 밸브 부재를 맞물도록 위치된 제1 단부 및 상부에 피스톤이 형성된 제2 단부를 갖는 작동자를 구비한 릴리프 밸브와;

   상기 파일럿 챔버용 제1 통로를 나머지 파일럿 챔버용 릴리프 밸브의 피스톤과 연통시키는 도관

   을 포함하며, 상기 하나의 파일럿 챔버를 위한 제1 통로내의 압력은 상기 하나의 파일럿 챔버 및 나머지 파일럿 챔버를 위한 릴리프 밸브의 피스톤과 연통되어, 상기 피스톤을 이동시키고 상기 밸브 부재의 안착 상태를 해제시켜, 상기 나머지 파일럿 챔버를 복귀원에 연결시키고 상기 하나의 파일럿 챔버 내의 압력으로 제어봉이 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
6. 제5항에 있어서, 각각 접촉부를 수반하는 가동 부분이 마련되는 복수 개의 구동 모터와, 각각의 상기 제1 통로에 하나가 마련되는 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 더 포함하고, 각각의 상기 체크 밸브는 상응하는 제1 통로를 차단하는 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재와, 상기 접촉부 중 하나와 맞물리도록 위치되어 상기 체크 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시키고 상기 대응하는 제1 통로를 압력원에 연결하는 작동자를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
7. 제5항에 있어서, 각각 접촉부를 수반하는 가동 부분이 마련되는 복수 개의 구동 모터와, 각각의 상기 제1 통로에 하나가 마련되는 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 더 포함하고, 각각의 상기 체크 밸브는 상응하는 제1 통로를 차단하는 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재와, 상기 접촉부 중 하나와 맞물리도록 위치되어 상기 체크 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시키고 상기 대응하는 제1 통로를 압력원에 연결하는 작동자를 구비하며,

   상기 스위칭 밸브는 상기 구동 모터에 연결되는 제1 공급 도관 및 제2 공급 도관 사이에서 압력원과 복귀원을 전환시켜 상기 가동 부분을 왕복 이동시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 각각의 체크 밸브는 사용시 그 체크 밸브의 밸브 부재에 작용하는 압력원에 계속적으로 연결되어, 상기 체크 밸브의 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치로 편향시키는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
9. 각 단부에 파일럿 챔버가 마련된 2개의 제어봉 및 복귀 포트를 구비하는 형태의 스위칭 밸브로서,

   상기 각각의 파일럿 챔버에 마련된 릴리프 밸브로서, 오리피스에 의해 분할되어, 파일럿 챔버 및 복귀 포트와 각각 연통하는 제1 밸브 챔버 및 제2 밸브 챔버로 형성되는 밸브 공동과, 상기 제1 밸브 챔버 내에 배치되고 상기 오리피스를 폐쇄하도록 편향되는 밸브 부재와, 상기 오리피스와 간격을 두고 있는 밸브 공동 내로 활주 가능하게 수납되어 상기 제2 밸브 챔버를 부분적으로 형성하는 피스톤과, 이 피스톤의 일단부로부터 제2 밸브 챔버 및 오리피스 내로 연장되고, 상기 피스톤이 상기 오리피스로 이동하는 것에 응답하여 상기 밸브 부재를 맞물어 밸브 부재의 안착 상태를 해제하는 작동자 스템을 포함하는 릴리프 밸브와;

   각각의 상기 릴리프 밸브의 제1 밸브 챔버를 나머지 릴리프 밸브의 피스톤의 제2 대향 단부와 연통시키는 도관을 포함하며;

   각 릴리프 밸브의 제1 밸브 챔버를 통해 상기 파일럿 챔버중 하나와 연통하는 압력원은 또한 나머지 릴리프 밸브의 피스톤의 제2 단부와 연통되어 상기 나머지 릴리프 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 해제시켜, 상기 나머지 파일럿 챔버를 복귀원에 연결시키고 상기 하나의 파일럿 챔버 내의 압력으로 제어봉이 이동될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
10. 제9항에 있어서,

    각각의 제1 밸브 챔버에 마련되어 그 제1 밸브 챔버를 압력원에 연통시키는 압력 라인과:

    각각 접촉부를 수반하는 가동 부분이 마련되는 복수 개의 구동 모터와, 각각의 상기 압력 라인에 하나가 마련되는 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 더 포함하고, 각각의 상기 체크 밸브는 상기 압력 라인을 차단하는 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재와, 상기 접촉부 중 하나와 맞물리도록 위치되어 상기 체크 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시키고 상기 상응하는 제1 밸브 챔버를 압력원에 연결하는 작동자를 구비하는 것을 특징으로하는 스위칭 밸브.
11. 제9항에 있어서,

    각각의 제1 밸브 챔버에 마련되어 그 제1 밸브 챔버를 압력원에 연통시키는 압력 라인과;

    각각 접촉부를 수반하는 가동 부분이 마련되는 복수 개의 구동 모터와, 각각의 상기 압력 라인에 하나가 마련되는 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 더 포함하고, 각각의 상기 체크 밸브는 상기 압력 라인을 차단하는 폐쇄 위치로 편향되는 밸브 부재와, 상기 접촉부 중 하나와 맞물리도록 위치되어 상기 체크 밸브의 밸브 부재의 안착 상태를 기계적으로 해제시키고 상기 상응하는 제1 밸브 챔버를 압력원에 연결하는 작동자를 구비하고,

    상기 스위칭 밸브는 상기 모터에 연결되는 제1 공급 도관 및 제2 공급 도관 사이에서 압력원과 복귀원을 전환시켜 상기 가동 부분을 왕복 이동시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 각각의 체크 밸브는 사용시 그 체크 밸브의 밸브 부재에 작용하는 압력원에 계속적으로 연결되어, 상기 체크 밸브의 밸브 부재를 상기 폐쇄 위치로 편향시키는 것을 특징으로 하는 스위칭 밸브.