【手続補正書】
【提出日】平成20年9月29日(2008.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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４】
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５】
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６】
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７】
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８】
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９】
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１０】
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１１】
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１２】
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１３】
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１４】
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。
【請求項１５】
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１６】
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１７】
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１８】
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１９】
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２０】
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２１】
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２２】
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２３】
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２４】
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。
【請求項２５】
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２６】
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２７】
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２８】
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２９】
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３０】
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３１】
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。
【請求項３２】
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３３】
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３４】
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３５】
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３６】
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３７】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
バルブ部材３８のソレノイド励磁位置及びソレノイド非励磁位置の各々は図２に示されている。ソレノイド励磁位置は、流路３４を通って形成した長手方向軸線５０の左側に示され、またソレノイド非励磁位置は、長手方向軸線５０の右側に示されている。ソレノイド励磁位置に達するには、バルブ部材３８は、バルブシート要素４４が第２端部リテーナ４１の端子端部５２に係合するまで、矢印“Ａ”の方向に移動する。この位置において、流路３４を介して入口ポート２８と出口ポート３０との間が連通される。入口ポート２８からの流れは、端子端部５２と係合するバルブシート要素４４によって排出ポート３２に入るのを阻止される。ソレノイド非励磁位置に戻すには、バルブ部材３８は、バルブシート要素４４が流路３４内にのびる環状バルブ本体伸張部５６の遠端部に係合するまで、矢印“Ｂ”の方向に移動する。この非励磁位置において、端子端部５２を通って出口ポート３０と排出ポート３２との間が連通して、排出ポート３２を介して加圧された流体を排出させる。非励磁位置では、入口ポート２８からの流れは、第１のシート部位としてのシート部位５４と係合するバルブシート要素４４によって出口ポート３０か又は排出ポート３２に入るのを阻止される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３に最もよく見られるように、バルブ部材３８がプッシュピン６０によってソレノイド励磁位置へ動かされる際に、シート部位５４とバルブシート要素４４との間に流路“Ｄ”が形成される。バルブ部材３８は、バルブシート要素４４が端子端部５２のシーリング縁部８８に形成された第２のシート部位としてのシーリング接触点８６と係合するまで、動き続ける。バルブシールを行うために環状接触点が形成されるようにバルブシート要素４４の係合面９０と角度θを成してシーリング縁部８８を形成するのが望ましい。これは、２００３年１２月３０日に許可され、本発明の譲受人に譲渡されたWilliamsの米国特許第６，６６８，８６１号に示され、開示されており、参照としてここに示す。ソレノイド励磁位置では、流体は、端子端部５２の外周部９２とバルブ本体１２の隆起周囲面９４との間で端子端部５２をバイパスするのを第１シール部材９６によって阻止される。一つの好ましい実施形態においては、第１シール部材９６は弾性Ｏリングである。第１シール部材９６は端子端部５２に形成したシール溝９８内に保持される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
以下、前述の図面を参照してバルブアセンブリ１０の動作について説明する。図４に戻って、バルブアセンブリ１０は最初は非励磁とされており、従ってバルブ部材３８は非励磁位置に置かれている。入口ポート２８における加圧された流体は図４に見られるように、矢印“Ｍ”の上向きの力方向で第１の部分領域としての領域１４０に作用する。領域１４０は、第１バルブヘッド４２の直径“Ｊ” からバルブ部材３８の直径“Ｌ”を引算した後の第１バルブヘッド４２の残りの領域である（領域１４０＝π（（Ｊ−Ｌ）／２）２）。同時に、入口ポート２８における加圧された流体は、図４に見られるように、矢印“Ｎ”の下向きの力方向に有効領域１４２に作用する。領域１４２は、直径“Ｆ” からバルブ部材３８の直径“Ｌ”を引算した後のシート部位５４に境界を接した第２係合面１２８の残りの領域である（領域１４２＝π（（Ｆ−Ｌ）／２）２）。直径“Ｊ”及び“Ｆ”は実質的に等しいので、領域１４０は領域１４２にほぼ等しく、平衡力（Ｍ＝Ｎ）はこの位置においてバルブ部材３８に作用している。従って付勢部材１００は、第２係合面１２８をシート部位５４に接触した状態に保持する加圧された力を発生し、そして入口ポート２８と出口ポート３０（及び排出ポート３２）との間をシールするのに必要である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
流路“Ｄ”が形成されるとすぐに、流体圧力は、凹部１３０に及び第２バルブヘッド４３の面１４４に対して発生し始める。面１４４の第２の部分領域としての領域１４６は、直径“Ｈ” からバルブ部材３８の直径“Ｒ”を引算した後の第２バルブヘッド４３の残りの領域である（領域１４６＝π（（Ｈ−Ｒ）／２）２）。第２バルブヘッド４３と第２孔４７との間の隙間ギャップ１２０は、結果としての力の差における最小影響のために、この計算において無視される。従って、第２バルブヘッド４３の直径“Ｖ”は、直径“Ｈ”にほぼ等しくなるようにこの分析のために処理される。結果としての力“Ｓ”は領域１４６に作用し、力“Ｍ”に対向するが、直径“Ｊ”が直径“Ｈ”又は “Ｖ”より大きい（領域１４０＞領域１４６）のでその力“Ｍ”より小さい。その結果、ソレノイド力“Ｘ”から反対に向けられる圧力不平衡（Ｍ−Ｓ）が生じられる。しかし、この時点には既にバルブ部材３８は動いており、またソレノイド力“Ｘ”は、アーマチュア７８が磁極部片７６に近づくように発生し続けるので、バルブ部材３８は急速に加速する。