JP4981290B2 - 加圧された流体の制御バルブ、制御バルブアセンブリ、及び制御バルブアセンブリの機能制御方法 - Google Patents
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Description
なお、このような本発明の制御バルブアセンブリの機能制御方法は、制御バルブアセンブリの動作方法、調整方法、設計方法、製造方法等に適用することができる。
Claims (37)
- 加圧された流体の制御バルブであって、
流体入口ポートと、少なくとも一つの流体放出ポートと、前記流体入口ポート及び前記流体放出ポートの両方に連通する流路であって、当該流路の軸線方向に離隔された第1及び第2の環状のシート部位を規定するとともに、前記第1のシート部位は第1シーリング直径を有し、かつ前記第2のシート部位は前記第1シーリング直径より小さな第2シーリング直径を有する流路とを備えたバルブ本体と;
前記流路内に摺動可能に位置決めできる第1及び第2バルブ部分を備えるバルブ部材であって、前記第1バルブ部分は第1の部分領域を規定する第1部分直径を有し、かつ前記第2バルブ部分は前記第1の部分領域より小さな第2の部分領域を規定する第2部分直径を有するバルブ部材と;
第1位置では前記第1のシート部位に当接し、かつ第2位置では前記第2のシート部位に当接するように位置決めできる前記バルブ部材のシート要素と;
を備え、
前記バルブ部材が、第1方向に加えられる駆動力によって前記第1位置から前記第2位置へ移動でき、前記第2位置では、前記第1の部分領域及び前記シート要素の部分領域の両方に作用する前記加圧された流体が、前記前記第1の部分領域に作用する流体力から前記シート要素の部分領域に作用する力を引いて規定される正味の戻し力を発生し、前記駆動力の止まった際に前記第1方向と反対の第2方向に前記バルブ部材を向けるように作動させる
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記バルブ部材と前記バルブ本体との間に位置決めでき、前記バルブ部材を前記第2方向に付勢させかつ前記第1方向に対向させるようにされた付勢部材を有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記付勢部材によって付勢力が発生され、前記付勢力と前記正味の戻し力との和が前記駆動力より小さい
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
少なくとも一つの放出ポートがさらに出口ポートと排出ポートとの両方を備える
ことを特徴とするもの。 - 請求項4に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第1位置において作動的に形成され、前記出口ポートと前記排出ポートとの間に開いた第1流路を有し、前記入口ポートが前記出口ポートと前記排出ポートとの両方から分離される
ことを特徴とするもの。 - 請求項5に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第2位置において、前記入口ポートと前記出口ポートとの間に開いた第2流路を有し、前記排出ポートが前記入口ポートと前記出口ポートとの両方から分離される
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第1位置と前記第2位置との間で前記バルブ部材の変位を増大方向に調整するように作動できる調整装置を有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
さらに、前記流路内に位置決めできる第1端部リテーナと;
前記流路内に位置決めできる第2端部リテーナと;
を有し、
前記第1端部リテーナと前記第2端部リテーナとの両方が前記バルブ部材を摺動可能に支持するように作動できる
ことを特徴とするもの。 - 請求項8に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第2端部リテーナが、前記第2端部リテーナを前記バルブ本体に解放可能に結合するようにされたねじ付き接続部を備える
ことを特徴とするもの。 - 請求項9に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第2シーリング直径が前記第2端部リテーナに作動的に形成され、そして前記ねじ付き接続部を用いて前記流路内に位置決めできる
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記シート要素が前記第1及び第2シーリング直径の間に位置決めされる
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第1シーリング直径が前記流路内に環状にのびたバルブ本体伸張部を備えている
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第1部分直径が前記第1シーリング直径にほぼ等しい
ことを特徴とするもの。 - 請求項1に記載の加圧された流体の制御バルブにおいて、
前記第2部分直径が前記第2シーリング直径にほぼ等しい
ことを特徴とするもの。 - 直動型バルブアセンブリにおいて、
流体入口ポートと、少なくとも一つの流体放出ポートと、前記流体入口ポート及び前記流体放出ポートの両方に連通する流路であって、第1シーリング直径を有し、かつ前記第1シーリング直径より小さな第2シーリング直径を有する流路とを備えたバルブ本体と;
前記流路内に摺動可能に位置決めできる第1及び第2バルブヘッドを備えるバルブ部材であって、前記第1バルブヘッドは第1ヘッド直径を有し、かつ前記第2バルブヘッドは前記第1ヘッド直径より小さな第2ヘッド直径を有するバルブ部材と;
前記バルブ部材に設けられ、第1位置では前記第1シーリング直径を有する第1のシート部位に当接し、かつ第2位置では前記第2シーリング直径を有する第2のシート部位に当接してシールするシート要素と;
前記バルブ本体に直接装着され、前記バルブ部材を第1方向に動かす前記駆動力を発生するように作動できるアクチュエータと;
を備え、
前記第2位置では、前記第1ヘッド直径及び前記第2シーリング直径間で画定される領域差に作用する前記加圧された流体が、前記駆動力の止まった際に前記第1方向と反対の第2方向に前記バルブ部材を向けるように作動させる正味の戻し力を発生する
ことを特徴するもの。 - 請求項15に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記アクチュエータが、アーマチュアを備えたソレノイドを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項16に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記アクチュエータがさらに、前記バルブ部材と前記アーマチュアとの間に直接接触し、前記バルブ部材を前記第1方向に直接動かすように作動できるプッシュピンを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項15に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記アクチュエータは、前記アーマチュア及び前記バルブ部材の変位を制限する調整装置を有することを特徴とする
ことを特徴とするもの。 - 請求項15に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記バルブ部材と前記バルブ本体との間に位置決めでき、前記バルブ部材を前記第2方向に付勢する付勢部材を有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項15に記載のバルブアセンブリにおいて、
少なくとも一つの放出ポートがさらに出口ポートと排出ポートとの両方を備える
ことを特徴とするもの。 - 請求項20に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第1位置において作動的に形成され、前記出口ポートと前記排出ポートとの間に開いた第1流路を有し、前記入口ポートが前記出口ポートと前記排出ポートとの両方から分離され、
前記第2位置において、前記入口ポートと前記出口ポートとの間に開いた第2流路を有し、前記排出ポートが前記入口ポートと前記出口ポートとの両方から分離される
ことを特徴とするもの。 - 請求項21に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記バルブ部材に設けられ、前記第1及び第2のシート部位間に位置決めできるシート要素と;
前記第1シーリング直径を規定し、前記第1位置では前記シート要素を嵌合可能に受けるようにされたバルブ本体伸張部と;
を有し、
前記シート要素が前記第2位置で前記第2のシート部位と接触する
ことを特徴とするもの。 - 請求項15に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記流路内に位置決めでき、前記第2バルブヘッドを摺動可能に受けるようにされた端部リテーナを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項23に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記端部リテーナがさらに、前記バルブ本体と係合するようにされたねじ付き接続部を備え、前記第2シーリング直径が前記端部リテーナ内に形成され、また前記第2シーリング直径の配置が前記ねじ付き接続部を用いて前記流路内に増大可能に位置決めできる
ことを特徴とするもの。 - 直動型バルブアセンブリにおいて、
流体入口ポートと、少なくとも一つの流体放出ポートと、前記流体入口ポート及び前記流体放出ポートの両方に連通する流路であって、第1シーリング直径を有し、かつ前記第1シーリング直径より小さな第2シーリング直径を有する流路とを備えたバルブ本体と;
前記流路内に摺動可能に位置決めできる第1及び第2バルブヘッドを備えるバルブ部材であって、前記第1バルブヘッドは第1ヘッド直径を有し、かつ前記第2バルブヘッドは前記第1ヘッド直径より小さな第2ヘッド直径を有するバルブ部材と;
前記バルブ部材に設けられ、第1位置では前記第1シーリング直径を有する第1のシート部位に当接し、かつ第2位置では前記第2シーリング直径を有する第2のシート部位に当接してシールするシート要素と;
前記バルブ本体に直接装着され、前記バルブ部材を第1方向に動かす前記駆動力を発生するように作動できるアクチュエータと;
前記バルブ部材と前記バルブ本体との間に位置決めでき、前記バルブ部材を前記第1方向と反対の第2方向に付勢する付勢部材と;
を備え、
前記第2位置では、前記第1ヘッド直径及び前記第2シーリング直径間で画定される領域差に作用する前記加圧された流体が、前記駆動力の止まった際に、前記付勢部材の付勢部材力と共に前記第1方向と反対の第2方向に前記バルブ部材を向けるように作動させる正味の戻し力を発生する
ことを特徴するもの。 - 請求項25に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記アクチュエータは、前記バルブ部材と直接接触するプッシュピンを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項25に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第1バルブヘッドに形成したシーリング溝と;
前記シーリング溝に配置され、前記第1バルブヘッドと前記流路との間に流体シールを形成するように作動できるシーリング部材と;
を有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項27に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第1バルブヘッドと前記流路との間に配置され、前記シーリング部材と摺動接触する第1リテーナを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項28に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第1リテーナが高分子材料から成る
ことを特徴とするもの。 - 請求項28に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第2バルブヘッドと前記流路との間に配置された第2リテーナを有する
ことを特徴とするもの。 - 請求項30に記載のバルブアセンブリにおいて、
前記第2リテーナは金属材料から成り、前記第2リテーナは前記バルブ本体に結合するようにねじ込可能にされる
ことを特徴とするもの。 - バルブ本体に直接接続されたバルブアクチュエータと、前記バルブ本体内に軸方向にのび、第1シーリング直径及び第2シーリング直径をもつ流路と、第1バルブ部分とを備えた直動型バルブアセンブリの機能制御方法であって、
前記第1バルブ部分が前記バルブアクチュエータと接触するように前記流路内にバルブ部材を摺動可能に支持することと;
前記バルブ部材を第1方向に直接動かすように前記バルブアクチュエータにより駆動力を発生することと;
前記第1シーリング直径及び第1バルブ部分の直径よりも小さな前記第2シーリング直径を設けて、結果として駆動力の止まった際に前記第1方向と反対の第2方向に前記バルブ部材を動かさせるように作用できる正味の戻し力を生じるように前記バルブ部材に複数の力が作用するようにすること;を含む
ことを特徴とするもの。 - 請求項32に記載のバルブアセンブリの機能制御方法において、
前記バルブ部材を前記第2方向に付勢させることを含む
ことを特徴とするもの。 - 請求項32に記載のバルブアセンブリの機能制御方法において、
前記第1バルブ部分を前記流路内で摺動可能にシールすることを含む
ことを特徴とするもの。 - 請求項32に記載のバルブアセンブリの機能制御方法において、
前記第1シーリング直径を位置決めするために前記バルブ部材からシーリング部材を半径方向にのばすことを含む
ことを特徴とするもの。 - 請求項35に記載のバルブアセンブリの機能制御方法において、
前記第1及び第2シーリング直径の各々の間に前記シーリング部材を位置決めすることを含み、
前記シーリング部材と前記第1シーリング直径との間の接触で第1バルブ部材位置を形成し、
前記シーリング部材と前記第2シーリング直径との間の接触で第2バルブ部材位置を形成する
ことを特徴とするもの。 - 請求項32に記載のバルブアセンブリの機能制御方法において、
前記第1バルブ部分より直径の小さい第2バルブ部分を形成して、両方の前記バルブ部分に作用する圧力によって前記第1及び第2バルブ部分間に差力が生じるようにすることを含む
ことを特徴とするもの。
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