(57)【要約】【課題】  バルブハウジング（１０）と、このバルブハウジング（１０）に設けられたバルブボア（１２）内で軸線方向に開放方向及び閉鎖方向に移動自在のスプールバルブ部材（１４）とを含む、バルブ入口（１８）とバルブ出口（２２）との間の流体の流量を制御するためのバルブアッセンブリを提供する。【解決手段】  スプールバルブ部材（１４）には、開放端がバルブ出口と連通した盲孔（２８）と、盲孔内への少なくとも一つの開口部（３２、３４；、４０；５０、５２、５４、５６）とが設けられており、少なくとも一つの開口部は、バルブボア（１２）内でのスプールバルブ部材（１４）の軸線方向位置に応じて、バルブ入口（１８）と可変程度連通する。バルブ入口（１８）は、第１境界（２４）及び第２境界（２６）を含み、第１境界（２４）は制御縁部として作用し、開口部（３２、３４；、４０；５０、５２、５４、５６）が制御縁部と重なっていないスプールバルブ部材（１４）の軸線方向位置について、バルブ出口（２２）内への流れがない。盲孔（２８）の盲端（３０）は、バルブボア（１２）内でのスプールバルブ部材（１４）の全ての位置について、スプールバルブ部材（１４）の開放方向で第２境界（２６）の外に位置決めされる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ入口（１８）とバルブ出口（２２）との間の流体の流量を制御するためのバルブアッセンブリであって、
バルブハウジング（１０）と、
前記バルブハウジング（１０）に設けられたバルブボア（１２）内で軸線方向に開放方向及び閉鎖方向に移動自在のスプールバルブ部材（１４）とを含み、
前記スプールバルブ部材（１４）には、盲孔（２８）と、前記盲孔内への少なくとも一つの開口部（３２、３４；４０；５０、５２、５４、５６）とが設けられており、前記盲孔の開放端が前記バルブ出口と連通しており、前記少なくとも一つの開口部は、前記バルブボア（１２）内での前記スプールバルブ部材（１４）の軸線方向位置に応じて、前記バルブ入口（１８）と可変程度連通し、
前記バルブ入口（１８）は、第１境界（２４）及び第２境界（２６）を含み、前記第１境界（２４）は制御縁部として作用し、前記開口部（３２、３４；４０；５０、５２、５４、５６）が前記制御縁部と重なっていない前記スプールバルブ部材（１４）の軸線方向位置に関して、前記バルブ出口（２２）内への流れがなく、
前記盲孔（２８）の盲端（３０）は、前記バルブボア（１２）内での前記スプールバルブ部材（１４）の全ての位置に関して、前記スプールバルブ部材（１４）の前記開放方向に前記第２境界（２６）を越えて位置決めされる、バルブアッセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブアッセンブリにおいて、更に、
アクチュエータ制御信号が加えられたとき、前記スプールバルブ部材（１４）を移動するように作動できるアクチュエータを含む、バルブアッセンブリ。
【請求項３】
請求項２に記載のバルブアッセンブリにおいて、更に、
前記スプールバルブ部材（１４）を前記開放方向に押圧するように作用するばね（１６）を含み、前記アクチュエータは、前記アクチュエータ制御信号が加えられたとき、前記スプールバルブ部材（１４）を前記ばね（１６）の力に抗して前記閉鎖方向に移動するように作動できる、バルブアッセンブリ。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記バルブアッセンブリは、前記バルブボア（１２）内での前記スプールバルブ部材（１４）の軸線方向位置に応じて、前記バルブ出口（２２）内への可変の流体流量範囲を提供するように構成されている、バルブアッセンブリ。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記スプールバルブ部材には、別のドリル穴（２９）が設けられており、このドリル穴の一端は、前記盲孔（２８）と前記バルブ出口（２２）から離れた前記スプールバルブ部材（１４）の端部との間で燃料を流すことができるように、前記ボア（２８）の前記盲端（３０）に開口している、バルブアッセンブリ。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記バルブ入口は、前記バルブボア（１２）に設けられた、前記第１及び第２の境界（２４、２６）によって形成される環状入口部を含む、バルブアッセンブリ。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記バルブハウジング（１０）は、スリーブの形態をとる、バルブアッセンブリ。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記少なくとも一つの開口部（３２、３４；４０；５０、５２、５４、５６）は、前記スプールバルブ部材（１４）の端部に設けられている、バルブアッセンブリ。
【請求項９】
請求項８に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記開口部又は各開口部は、Ｖ字溝（３２、３４；５０、５２、５４、５６）である、バルブアッセンブリ。
【請求項１０】
請求項８に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記開口部又は各開口部は、Ｕ字溝（４０）である、バルブアッセンブリ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記スプールバルブ部材には、前記スプールバルブ部材（１４）の周囲に亘って角度的に等間隔に隔てられた位置に配置された複数の開口部（３２、３４；４０；５０、５２、５４、５６）が設けられている、バルブアッセンブリ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリにおいて、
前記バルブ出口は、少なくとも部分的に前記バルブボア（１２）によって形成されている、バルブアッセンブリ。
【請求項１３】
高圧燃料噴射装置で使用するための燃料ポンプにおいて、
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のバルブアッセンブリを含む、燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御するためのバルブアッセンブリに関する。本発明は、詳細には、コモンレール燃料噴射装置等の高圧燃料噴射装置の高圧燃料ポンプ用入口調量バルブとして使用するのに適したバルブアッセンブリに関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
高圧コモンレール燃料噴射装置では、燃料ポンプアッセンブリによって燃料を貯蔵タンクからコモンレールに圧送する。燃料ポンプアッセンブリは、燃料をタンクからポンプアッセンブリに搬送するのに役立つ低圧移送ポンプと、燃料の圧力を噴射圧力まで、代表的には、約２×１０６ｈＰａ（２０００バール）まで上昇する高圧ポンプとを含む。燃料は、タンクからポンプアッセンブリまで低圧燃料ラインによって搬送され、ポンプアッセンブリからレールまで高圧燃料ライン３０によって搬送される。
【０００３】
エンジン制御ユニットによって制御される入口調量バルブが、移送ポンプと高圧ポンプとの間に設けられる。入口調量バルブは、高圧ポンプに達する燃料の量を決定する。高圧ポンプは、次いで、燃料を加圧し、レールに送出する。
【０００４】
レール内の燃料圧力は、電子式制御ユニットによってターゲット値に調節される。電子式制御ユニットは、レール内の燃料圧力を決定し、レール圧力がターゲット値未満である場合には、高圧ポンプがレールに高圧の燃料を送出するように、入口調量バルブを開放する。レール圧力がターゲット値よりも高い場合には、燃料がインジェクタを通って送出される際にレール内の燃料圧力を低下できるように、エンジンの制御ユニットが入口調量バルブを閉鎖する。
【０００５】
実際には、入口調量バルブは、レール圧力を正確に制御できるように、移送ポンプから高圧ポンプまで、全開位置から全閉位置までの範囲内で、可変の流れを提供するように形成されている。入口調量バルブは、バルブアッセンブリを通る入口流路と出口流路との間の連通の程度を制御するため、スリーブ内で軸線方向に移動自在のスプールバルブ部材を含む。作動では、電子式制御ユニットは、信号、代表的には入口調量バルブのアクチュエータに供給される電流信号の大きさ又は他の特性を調節することによって、入口調量バルブを通る適当な流量を選択する。
【０００６】
入口調量バルブが全開である場合には、レール圧力の上昇速度が最大である。レール圧力の上昇速度を低下するため、入口調量バルブを通る流れを減少し、高圧ポンプへの燃料流れを絞る。このようにして、レールの圧力を正確に制御できる。例えば、レールを加圧するとき、レール圧力が所望のターゲット値をオーバーシュートしないように、レール圧力がそのターゲット値に近付くに従って、入口調量バルブを通る流れを徐々に減少できる。更に、エンジンの定常状態の作動状態では、燃料レール圧力を一定に維持するため、高圧ポンプに送出される燃料の量が、燃料装置のインジェクタに送出された量に何らかの内部漏洩量を加えた量と等しいように、入口調量バルブを適当なレベルに設定できる。
【０００７】
入口調量バルブを通る出力流量が、バルブを制御するために加えられた電流信号と線型をなすように、制御を正確に且つ再現性を以て行うのが望ましい。周知の入口調量バルブには、出力流量の線型性が、スプールバルブ部材及びスリーブの相対的幾何形状及び位置に対して敏感であるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を低減するか或いはなくした、高圧燃料噴射装置の入口バルブとして使用するのに適した改良バルブアッセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、バルブハウジングと、このバルブハウジングに設けられたバルブボア内で軸線方向に開放方向及び閉鎖方向に移動自在のスプールバルブ部材とを含む、バルブ入口とバルブ出口との間の流体の流量を制御するためのバルブアッセンブリが提供される。スプールバルブ部材には、開放端がバルブ出口と連通した盲孔と、盲孔内への少なくとも一つの開口部とが設けられている。この開口部は、バルブボア内でのスプールバルブ部材の軸線方向位置に応じて、バルブ入口と可変程度連通する。バルブ入口は、第１境界及び第２境界を含み、第１境界は制御縁部として作用し、少なくとも一つの開口部が制御縁部と重なっていないスプールバルブ部材の軸線方向位置について、バルブ出口内への流れがない。盲孔の盲端は、バルブボア内でのスプールバルブ部材の全ての位置について、スプールバルブ部材の開放方向で第２境界の外に位置決めされる。
【００１０】
バルブアッセンブリは、バルブボア内でのスプールバルブ部材の軸線方向位置に応じてバルブ出口に可変の流体流量を提供するように構成されていてもよい。従って、スプールバルブ部材が、バルブ出口内への流れがない全閉位置（即ち、少なくとも一つの開口部が制御縁部と重なっていない位置）と、流体の最大流量がバルブ出口内に入る全開位置との間で移動するとき、バルブアッセンブリを通ってバルブ出口に入る流体の流量がゼロから最大流量まで中間値の範囲に亘って変化する。このようにして、スプールバルブ部材の軸線方向位置を調節することによって、バルブアッセンブリを通る流量を制御できる。
【００１１】
好ましい実施例では、バルブ入口は、バルブボアに設けられた、第１及び第２の境界によって形成された環状入口部を含む。第１境界及び第２境界は、燃料が環状入口部からバルブボア内に半径方向に流れるとき、燃料の流れ深さを効果的に形成する。
【００１２】
一実施例では、スプールバルブ部材の端部には、開口部又は各開口部が設けられている。
【００１３】
一実施例では、開口部又は各開口部は、Ｖ字溝によって形成される。別の態様では、開口部又は各開口部は、Ｕ字溝によって形成されていてもよい。
【００１４】
開口部の形状に関わらず、スプールバルブ部材には複数のこのような開口部が設けられていてもよく、好ましくは、バルブ入口と盲孔との間に、従ってバルブ出口との間に複数の燃料用流路を形成するため、スプールバルブ部材の周囲に亘って角度的に等間隔に隔てられた場所に配置されていてもよい。
【００１５】
スプールバルブ部材には別のドリル穴（又は複数のドリル穴）が設けられていてもよい。ドリル穴の一端は、盲孔と、開口部から離れたスプールバルブ部材の端部との間で燃料を流すことができるように、ボアの盲端に開口している。従って、本明細書中、スプールバルブ部材を「盲孔」が設けられた部材であるというのは、スプールバルブ部材にボアが特定の深さ（盲端の位置を画定する深さ）まで（例えば穿孔、リーマ加工、又はドリル加工によって）形成されているが、盲端と連通した別のドリル穴（又は複数のドリル穴）によって、盲孔を通る流れが可能であるということを意味するということは理解されよう。
【００１６】
本発明のバルブアッセンブリは、装置の高圧燃料ポンプへの燃料の流量を制御するためのコモンレール燃料噴射装置で使用するのに特に適している。本願では、バルブ入口は、比較的低圧（例えば移送圧力）の燃料源から燃料を受け取り、バルブアッセンブリのアクチュエータに供給された制御信号（例えば電流）で決まる所定の流量で燃料をバルブ出口を介して高圧燃料ポンプに送出する。
【００１７】
本発明のバルブアッセンブリは、バルブボア内でのスプールバルブ部材の全ての作動位置について、少なくとも入口の第２境界を越えて延びるボアをスプールバルブ部材内に設けることによって、上述の種類の現存のバルブアッセンブリが遭遇する問題点を解決する。
【００１８】
上述の種類の周知のバルブアッセンブリの問題点は、バルブアッセンブリを通して入口と出口との間で燃料を流すことができるスプールバルブ部材の位置について、環状入口部とスプールバルブ部材の開口部との間に制限流路が形成され、環状入口部と開口部との間の重なりの程度が比較的小さいスプールバルブ部材の位置に関して、この制限部が比較的大きいということである。
【００１９】
制限部の存在により、高度に加速された燃料流（「ジェット流」と呼ぶ）が生じ、そのため、制限部の領域に局所的な低圧が発生する。スプールバルブ部材のこの領域に低圧が作用することにより、スプールバルブ部材が角度をなして又は軸線方向に移動し、アクチュエータ制御信号とバルブアッセンブリを通る流量との間の所望の線型関係を損なう。ボアの深さを大きくし、スプールバルブ部材の全ての位置についてボアの盲端が入口の制御縁部を越えて延びるスプールバルブ部材を提供することによって、このようなジェット力の作用を最小化できる。これは、スプールボアの盲端が環状入口部の境界から大きくずらされており、従って環状入口部とスプールバルブ部材の開口部との間に形成された流れ制限領域から大きくずらされているためである。従って、本発明では、バルブアッセンブリの制御の線型性が改善される。
【００２０】
好ましくは、バルブハウジングはスリーブの形態をとる。
【００２１】
一実施例では、バルブ出口の少なくとも一部はバルブボアによって形成される。
【００２２】
バルブアッセンブリは、更に、アクチュエータ制御信号が加えられたとき、スプールバルブ部材を移動するように作動できるアクチュエータを含んでいてもよい。
【００２３】
バルブアッセンブリは、好ましくは、スプールバルブ部材を開放方向に押圧するように作用するばねを含む。アクチュエータが設けられている場合、アクチュエータは、アクチュエータ制御信号が加えられたとき、スプールバルブ部材をばねの力に抗して閉鎖方向に移動するように作動できる。
【００２４】
別の実施例では、アクチュエータは、スプールバルブ部材を開放方向（即ち逆方向）に作動するように形成されていてもよい。例えば、スプールバルブ部材は、閉鎖方向に向かってばねで押圧されていてもよく（即ち、ばねは閉鎖方向に作用する）、アクチュエータによって、ばね力に抗して開放方向に移動するように作動されてもよい。
【００２５】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様のバルブアッセンブリを含む高圧燃料噴射装置で使用するための高圧燃料ポンプが提供される。
【００２６】
本発明の第１の態様の好ましい及び／又は随意の特徴を、第２の態様の燃料ポンプに単独で又は適当な組み合わせで組み込んでもよいというということは理解されよう。
【００２７】
次に、添付図面の図１乃至図６を参照し、本発明の実施例を単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明のバルブアッセンブリの上部分の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）と比較するための、従来技術のバルブアッセンブリの上部分の断面図である。
【図２】図２は、図１（ａ）のバルブアッセンブリのスプールバルブ部材の断面図である。
【図３】図３は、図２と比較するための、図１（ｂ）の周知のバルブアッセンブリのスプールバルブ部材の断面図である。
【図４】図４は、図２のスプールバルブ部材の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の代替例のスプールバルブ部材の断面図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施例のスプールバルブ部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１（ａ）は、本発明の一実施例のバルブアッセンブリの構造を、図１（ｂ）に示す周知のバルブアッセンブリの構造と比較して示す。図１（ａ）の本発明では、高圧コモンレール燃料噴射装置で使用するためのバルブアッセンブリは、内部バルブボア１２を持つスリーブ形態のバルブハウジング１０と、ボア１２内に受け入れられたスプールバルブ部材１４とを含む。スプールバルブ部材１４は、ばね１６及びアクチュエータ装置（図示せず）の作用で開放方向及び閉鎖方向の夫々にボア１２内を軸線方向に移動可能である。代表的には、アクチュエータ装置は、電子作動式アクチュエータを含む。アクチュエータには、バルブボア１２内でのスプールバルブ部材１４の全開位置と全閉位置との間の軸線方向移動を制御するため、電流形態の制御信号が加えられる。ばね１６は、スプールバルブ部材１４に、スプールバルブの開放方向（即ち図において右方）に作用し、燃料がバルブアッセンブリを最大流量で通過する全開位置にスプールバルブ部材１４を押圧する。
【００３０】
制御電流を加えることによってアクチュエータを賦勢すると、スプールバルブ部材１４は、ばね力に抗してその全閉位置に向かって閉鎖方向（即ち図において左方）に移動する。全閉位置では、バルブアッセンブリを通る燃料の流れは実質的にない。スプールバルブ部材１４は、スリーブ１０内で全開位置と全閉位置との間の可変範囲の位置をとり、バルブアッセンブリを通る可変範囲の流量を提供する。アクチュエータ装置は、スプールバルブ部材１４を、制御信号で供給された電流に従って、この中間位置の範囲内で移動するように構成されている。アクチュエータ装置は、例えば、可変変位線型電磁アクチュエータを含んでいてもよい。
【００３１】
バルブアッセンブリは、更に、バルブボア１２の内面に設けられた環状入口部１８と連通した少なくとも一つの入口（図示せず）を含む入口手段を備える。使用では、環状入口部１８は、移送ポンプ等の比較的低圧の燃料供給源から燃料を受け取る複数の入口ドリル穴２０（図１（ａ）には、これらの入口ドリル穴のうちの一つしか示してない）と連通している。バルブボア１２は、バルブアッセンブリが少なくとも部分的に開放している場合に燃料を燃料噴射装置の高圧燃料ポンプに送出する燃料用出口２２を形成する。
【００３２】
環状入口部１８は、燃料がバルブボア１２内に半径方向に流入するとき、環状部を通る燃料の流れの深さを決定する第１境界及び第２境界によって画定される。第１境界は、図１（ａ）に示す配向で左方（即ちばね１６の最も近く）にあり、第２境界は右方（即ちばねから最も遠方）にある。環状部の第１境界は、スプールバルブ部材１４用制御縁部を形成する。第１及び第２の境界は、共に、スリーブボア内への入口流路の幅を決定する。
【００３３】
図１（ｂ）のバルブアッセンブリは、バルブハウジング１０と、バルブボア１２と、スプールバルブ部材１４と、ばね１６と、環状入口部１８と、入口ドリル穴２０と、出口２２とを含む点で、図１（ａ）の本発明のバルブアッセンブリと同様の特徴を有する。
【００３４】
スプールバルブ部材には、更に、盲端３０を持つ盲孔２８が設けられている。図２及び図３を参照すると、図２の本発明の実施例は、盲孔２８に関し、図３の周知のバルブアッセンブリと異なるということがわかる。本発明では、盲孔２８が長くなっている。図３の周知のスプールバルブ部材１１４では、ボア１２８の盲端１３０は遥かに短い。詳細には、図１（ａ）を再び参照すると、本発明の盲孔２８の盲端３０の位置は、全開位置（即ち右方一杯の位置）と全閉位置（即ち左方一杯の位置）との間のスプールバルブ部材１４の全ての位置について、盲孔２８の盲端３０が、開放方向で環状入口部１８の第２境界２６の外に配置されるものである。これは、図１（ｂ）及び図３の周知のスプールバルブ部材１１４ではそのようになっていない。図１（ｂ）及び図３では、ボア１１２内でのスプールバルブ部材１１４の全ての位置について、盲孔１２８の盲端は、スプールバルブ部材１４の全ての位置についての環状入口部１１８の境界間に、即ち境界内に配置されている。
【００３５】
本発明のスプールバルブ部材１４には、更に、軸線方向盲ドリル穴２９が設けられている。盲ドリル穴２９は、開放端でスプールボア２８の盲端と連通しており、盲端の側では、スプールバルブ部材１４に設けられた横方向ドリル穴３１と連通している。ボア２８及びドリル穴２９を一緒に考えると、比較的大径の領域（ボア２８で示す）及び比較的小径の領域（ドリル穴２９で示す）を含む通路がスプールバルブ部材１４に形成され、これらの二つの領域間に段状の直径移行部が表面３０のところに形成される。横方向ドリル穴３１は、バルブボア１２が形成するチャンバ３３と連通する。ドリル穴２９、３１、及びチャンバ３３の目的は、盲孔２８とバルブ出口から離れたスプールバルブ部材１４の端部との間で流体を流すことができるようにすることである。これにより、スプールバルブ部材１４は圧力均衡がとられ、更に、潤滑を行う目的のため、アクチュエータ装置の部分を形成する下流プランジャー（図示せず）まで燃料を通すことができる。
【００３６】
図２及び図４で最も明らかにわかるように、スプールバルブ部材１４には、更に、環状入口部１８とバルブアッセンブリの出口２２との間を連通できる流路が形成されている。流路は、スプールバルブ部材１４の端面に設けられたＶ字溝の形態の第１及び第２の開口部３２、３４によって形成される。各Ｖ字溝は、狭幅の基部３６、３８で終端し、その広幅の端部がバルブボア１２に開放している。これらの溝が環状入口部１８と連通したとき、スプールバルブ部材１４のＶ字開口部３６、３８により、スプールバルブ部材１４の壁を通して燃料を流すことができ、従って、環状入口部１８に供給された燃料をスプールボア２８に、及び従って出口２２に流入できる。環状入口部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度により、環状入口部１８とバルブボア１２との間の燃料の流量を決定し、従って、バルブアッセンブリを通る燃料の流量を決定する。
【００３７】
スプールバルブ部材１４の壁が環状入口部１８を覆い、Ｖ字開口部３２、３４の狭幅の端部３６、３８が第１境界２４と重なっていない、スプールバルブ部材１４の軸線方向位置について、環状入口部１８と開口部３２、３４との間には連通がなく、バルブアッセンブリを通る流れはない。これが、アクチュエータが一杯に賦勢されており、スプールバルブ部材１４が図１（ａ）の配向で左方一杯の位置をとるバルブアッセンブリの閉鎖位置である。Ｖ字開口部３２、３４の狭幅の端部３６、３８が第１境界２４と重なっており、環状入口部１８が露呈された、バルブボア１２内でのスプールバルブ部材１４の軸線方向位置について、バルブアッセンブリを通る燃料の流れがある。この状態では、バルブアッセンブリを通る流量は、環状部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度によって決定される。従って、バルブボア１２内でのスプールバルブ部材１４の位置が、環状部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度を決定し、かくして、バルブアッセンブリを通る流量を決定する。
【００３８】
図１（ａ）を再び参照すると、アクチュエータが完全に消勢されて、スプールバルブ部材１４が図示の配向で右方一杯に押圧されたバルブアッセンブリの全開位置から、バルブアッセンブリを通る流量を減少する必要がある場合には、アクチュエータを部分的に賦勢し、スプールバルブ部材１４を閉鎖方向（即ち図示の配向で左方）に移動し、バルブばね１６を圧縮し、環状入口部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度を減少する。バルブアッセンブリを通る流量を更に減少するため、アクチュエータを更に賦勢し、スプールバルブ部材１４を閉鎖方向に更に移動し、ばね１６を更に圧縮し、環状入口部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度を更に減少する。
【００３９】
アクチュエータを一杯に賦勢し全閉位置にきたとき、バルブアッセンブリを通る流れは実質的にない。これは、スプールバルブ部材１４のＶ字開口部３２、３４が環状入口部１８と重ならない程大きく閉鎖方向に移動されているためである。
【００４０】
バルブアッセンブリを通る流量を再び増大するため、アクチュエータを消勢し、ばね１６の作用下でスプールバルブ部材１４を開放方向に移動する。Ｖ字開口部３２、３４の狭幅の端部３６、３８が、環状入口部１８の第１境界２４が形成する制御縁部を越えると、燃料が環状入口部１８から、開口部３２、３４を通ってスプールボア２８に流入でき、従って、バルブ出口２２に流入できる。バルブアッセンブリを通る流量を更に増大するため、アクチュエータを更に消勢し、スプールバルブ部材１４を開放方向に更に移動し、環状入口部１８と開口部３２、３４との間の重なりの程度を増大し、バルブアッセンブリを通る流量を増大する。
【００４１】
本発明の重要な利点は、スプールバルブ部材１４を作動するために加えられるアクチュエータ信号と、バルブアッセンブリを通る出力流量との間の関係が実質的に線型であるということである。換言すると、アクチュエータ信号に対してバルブアッセンブリは、線型の出力流量応答を有する。本発明者は、スプールボア２８の盲端３０を、環状入口部１８と開口部３２、３４との間の制限領域から離れた位置まで移動することによって、バルブアッセンブリの応答の線型性が、図１（ｂ）及び図３の周知のバルブアッセンブリと比較して大幅に改善するという驚くべき効果を発見した。これは、環状入口部１８と開口部３２、３４との間の小さな制限部の前後で発生するジェット流力（jet flow forces） を考えることによって説明できる。図１（ｂ）及び図３の従来技術では、スプールボア１２８の盲端１３０にジェット流力が加わり、その結果、スプールバルブ部材１４をばね力に抗して軸線方向に移動し得る追加の力がスプールバルブ部材１４に発生する。この追加の力は、加えられたアクチュエータ信号によって要求された力ではない。しかしながら、本発明では、スプールボア２８の盲端３０が制限領域からずらされているため、及び常に環状入口部１８の第２境界２６の位置の外にあるため、このようなジェット力効果が制限される。
【００４２】
本発明の別の実施例を図５に示す。この実施例でもスプールボア２８の長さが延ばしてあるが、スプールバルブ部材１４の壁の開口部の形状が異なっている。この実施例では、開口部４０（図５に一つだけ示す）はＶ形状でなくＵ形状であり、各開口部は、その狭幅の端部に部分的に球形の基部４２を有し、その広幅の端部即ちスプールバルブ部材１４の端部で開口する。
【００４３】
図６に示すように、スプールバルブ部材１４には、更に多数の（図示の例では４つの）開口部５０、５２、５４、５６が設けられていてもよい。開口部の形状及び開口部の数の様々な組み合わせを提供できるが、（ｉ）開口部の形状及び数が環状入口部１８とスプール開口部５０、５２、５４、５６の領域との間の予期される重なりを決定し、（ｉｉ）スプールボア２８の長さが、バルブボア１２内のスプールバルブ部材１４の全ての位置について、ボア２８の盲端３０に衝突する望ましからぬジェット力の悪影響を最小にするように、スプールボア２８の盲端３０が環状入口部１８の第２境界２６の外に配置されるのに十分である場合、上述の実施例と同じ利点が得られる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  バルブハウジング
１２  内部バルブボア
１４  スプールバルブ部材
１６  ばね
１８  環状入口部
２０  入口ドリル穴
２２  燃料用出口
２８  盲孔
２９  軸線方向盲ドリル穴
３０  盲端
３１  横方向ドリル穴
３３  チャンバ
１１４  スプールバルブ部材
１２８  ボア
１３０  盲端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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