JPH0771641A - 圧力平衡３方向バルブアセンブリ - Google Patents
圧力平衡３方向バルブアセンブリInfo
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- JPH0771641A JPH0771641A JP6076641A JP7664194A JPH0771641A JP H0771641 A JPH0771641 A JP H0771641A JP 6076641 A JP6076641 A JP 6076641A JP 7664194 A JP7664194 A JP 7664194A JP H0771641 A JPH0771641 A JP H0771641A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0686—Braking, pressure equilibration, shock absorbing
- F16K31/0693—Pressure equilibration of the armature
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-
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移行（遷移）損失が、簡単に制御され、高い
初期閉鎖速度を、閉鎖はね返りを防止しながら、達成す
ること。 【構成】 浮動ピン（１６）は、可動バルブ部材（１
２）の空洞（１４）の中に収容され、かつソレノイド
（３０）の非通電の間、浮動ピンに可動バルブ部材が接
触した時に可動バルブ部材の衝撃を吸収するための衝撃
吸収要素を含む浮動ピンを使って、共通通路（６）と出
口通路（８）の間を選択的に連通するための第二のバル
ブ・シート４４と協働する。
初期閉鎖速度を、閉鎖はね返りを防止しながら、達成す
ること。 【構成】 浮動ピン（１６）は、可動バルブ部材（１
２）の空洞（１４）の中に収容され、かつソレノイド
（３０）の非通電の間、浮動ピンに可動バルブ部材が接
触した時に可動バルブ部材の衝撃を吸収するための衝撃
吸収要素を含む浮動ピンを使って、共通通路（６）と出
口通路（８）の間を選択的に連通するための第二のバル
ブ・シート４４と協働する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、力平衡３方向ソレノイ
ド作動バルブに関するものであり、特に、非常な高圧
（例：５，０００〜３０，０００ｐｓｉ以上）に対して
極めて速い応答速度（例：２００〜４００μ秒）で対処
できるように適合した圧力（力）平衡３方向ソレノイド
・バルブに関するものである。
ド作動バルブに関するものであり、特に、非常な高圧
（例：５，０００〜３０，０００ｐｓｉ以上）に対して
極めて速い応答速度（例：２００〜４００μ秒）で対処
できるように適合した圧力（力）平衡３方向ソレノイド
・バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】３方向ソレノイド・バルブは、これま
で、長い間、様々な空気システム及び油圧システム、特
に、燃料システム内の流体流れ（フロー）を制御するの
に使われてきた。こうした３方向ソレノイド・バルブ
は、しばしば、単一ソースから負荷装置への高圧がかか
った流体の流路を制御し、同時に負荷装置をかなり減圧
したドレンに接続したまま、加圧流体の流れを必要に
応じて中断する。典型的な３方向バルブには、第一、第
二、第三バルブ流路を、２つのバルブ・シートと、以下
の２つのポジション（位置）間を移動して３つのバルブ
通路間の流体フローを制御するために可動する１つのバ
ルブ要素を含む内部バルブ室によって相互に連結されて
いるバルブ・ハウジングが含まれている。
で、長い間、様々な空気システム及び油圧システム、特
に、燃料システム内の流体流れ（フロー）を制御するの
に使われてきた。こうした３方向ソレノイド・バルブ
は、しばしば、単一ソースから負荷装置への高圧がかか
った流体の流路を制御し、同時に負荷装置をかなり減圧
したドレンに接続したまま、加圧流体の流れを必要に
応じて中断する。典型的な３方向バルブには、第一、第
二、第三バルブ流路を、２つのバルブ・シートと、以下
の２つのポジション（位置）間を移動して３つのバルブ
通路間の流体フローを制御するために可動する１つのバ
ルブ要素を含む内部バルブ室によって相互に連結されて
いるバルブ・ハウジングが含まれている。
【０００３】（１）第二と第三のバルブ通路の間で第二
のバルブ・シートと内部室を通って流体が流れることを
許容すると共に、可動バルブ部材がバルブ・シートの第
一のものと係合して、内部室からバルブ通路の第一の通
路を分遮断する第一ポジションと、
のバルブ・シートと内部室を通って流体が流れることを
許容すると共に、可動バルブ部材がバルブ・シートの第
一のものと係合して、内部室からバルブ通路の第一の通
路を分遮断する第一ポジションと、
【０００４】（２）第一と第三のバルブ通路の間で第一
のバルブ・シートと内部室を通って流体が流れることを
許容すると共に、可動バルブ部材が第二バルブ・シート
に係合して、バルブ通路の第二の通路を遮断する第二ポ
ジション。
のバルブ・シートと内部室を通って流体が流れることを
許容すると共に、可動バルブ部材が第二バルブ・シート
に係合して、バルブ通路の第二の通路を遮断する第二ポ
ジション。
【０００５】従来の技術の３方向バルブと、特に、スプ
リング付勢、ソレノイド作動弁に関しては、バルブが、
ソレノイド・バルブを稼働させる前に、バルブを第一の
位置に維持させるのに必要なばねの圧力に打ち勝つため
に高圧流体を制御するのに使われる時、通常、比較的大
きな電磁力が必要となる。適切な電磁力を出すには、比
較的大きくて、重く、しかも高価なソレノイドが必要に
なることがある。
リング付勢、ソレノイド作動弁に関しては、バルブが、
ソレノイド・バルブを稼働させる前に、バルブを第一の
位置に維持させるのに必要なばねの圧力に打ち勝つため
に高圧流体を制御するのに使われる時、通常、比較的大
きな電磁力が必要となる。適切な電磁力を出すには、比
較的大きくて、重く、しかも高価なソレノイドが必要に
なることがある。
【０００６】米国特許第２，６０１，９８９号に開示さ
れているように、３方向バルブの動作は、可動バルブ部
材が、実質的に力平衡している場合に改善できる。特
に、この参考文献では、それぞれの吹き出し源から流体
を供給する２つの入口と、３方向バルブが２つの流体源
の１つから選択して、出口通路へと流体が流れるように
位置決めできる１つの出口通路が含まれている３方向バ
ルブについて開示している。米国特許第２，６０１，９
８９号の３方向バルブについては、ソレノイドといった
オペレータ装置によって打ち勝たれなくてはならない、
最初の位置にバルブを戻すためのリターンスプリングが
ない。米国特許第２，６０１，９８９号の弁の力平衡の
特徴を発揮するために、バルブ・シートは、直径が同じ
でなくてはならない。開示されたバルブは手動で操作さ
れる弁なので、応答時間が速いことは必要でない。よっ
て、力平衡の特徴が、第一と第二のポジション間で、可
動バルブ部材を移動させるのに、手動で操作するのが単
にやりやすくなるというだけである。
れているように、３方向バルブの動作は、可動バルブ部
材が、実質的に力平衡している場合に改善できる。特
に、この参考文献では、それぞれの吹き出し源から流体
を供給する２つの入口と、３方向バルブが２つの流体源
の１つから選択して、出口通路へと流体が流れるように
位置決めできる１つの出口通路が含まれている３方向バ
ルブについて開示している。米国特許第２，６０１，９
８９号の３方向バルブについては、ソレノイドといった
オペレータ装置によって打ち勝たれなくてはならない、
最初の位置にバルブを戻すためのリターンスプリングが
ない。米国特許第２，６０１，９８９号の弁の力平衡の
特徴を発揮するために、バルブ・シートは、直径が同じ
でなくてはならない。開示されたバルブは手動で操作さ
れる弁なので、応答時間が速いことは必要でない。よっ
て、力平衡の特徴が、第一と第二のポジション間で、可
動バルブ部材を移動させるのに、手動で操作するのが単
にやりやすくなるというだけである。
【０００７】同様のバルブ構成については、米国特許第
３，０３８，４９９号に示されている。これには、第一
と第二のポジション間を手動操作で移動できる可動バル
ブ部材（ヘッド１１）を含む３方向バルブについて開示
されている。米国特許第３，０３８，４９９号の３方向
バルブには、また、直径が同じのバルブ・シート（６、
７）が含まれている。可動バルブ部材にかかる圧力のバ
ランスをとるために、力平衡シリンダー８が、ロッド１
３を使って可動バルブ部材（ヘッド１１）に接続された
ピストン１２を備えている。第一のバルブ通路が、ロッ
ト内に設けられている。そのため、同一の流体圧力は、
ヘッドの底面とピストンの上にかかる一方、同一の流体
圧力がヘッドの上とピストンの底面にかかるように、第
二のバルブ通路が、設けられている。前述の３方向バル
ブについては、第一と第二のポジション間で可動バルブ
要素を動かす場合、打ち勝たなくてはならないばねの力
（スプリング力）はなく、さらに、前述のバルブ各々
は、速い応答バルブではなく、単なる手動バルブで、２
つのバルブ・シート間で力平衡バルブ要素の動きによ
り、３つのバルブ通路の間の流体の流れ量を制御する。
３，０３８，４９９号に示されている。これには、第一
と第二のポジション間を手動操作で移動できる可動バル
ブ部材（ヘッド１１）を含む３方向バルブについて開示
されている。米国特許第３，０３８，４９９号の３方向
バルブには、また、直径が同じのバルブ・シート（６、
７）が含まれている。可動バルブ部材にかかる圧力のバ
ランスをとるために、力平衡シリンダー８が、ロッド１
３を使って可動バルブ部材（ヘッド１１）に接続された
ピストン１２を備えている。第一のバルブ通路が、ロッ
ト内に設けられている。そのため、同一の流体圧力は、
ヘッドの底面とピストンの上にかかる一方、同一の流体
圧力がヘッドの上とピストンの底面にかかるように、第
二のバルブ通路が、設けられている。前述の３方向バル
ブについては、第一と第二のポジション間で可動バルブ
要素を動かす場合、打ち勝たなくてはならないばねの力
（スプリング力）はなく、さらに、前述のバルブ各々
は、速い応答バルブではなく、単なる手動バルブで、２
つのバルブ・シート間で力平衡バルブ要素の動きによ
り、３つのバルブ通路の間の流体の流れ量を制御する。
【０００８】米国特許第４，５８２，２９４号は、流体
供給通路と、第一及び第二流体放出口通路との間で、流
体の流れの方向を選択的に変えるための３方向ソレノイ
ド・バルブについて開示している。ソレノイドの電源が
ＯＮにされた時、可動バルブ部材は、圧縮ばねの力に対
して上方向に引っ張り上げられ、静止部材の対して密閉
する、よって、加圧流体の発生源から、負荷装置（この
場合、油圧シリンダー）へと、加圧流体が流れるように
する。電源をＯＦＦにした時、圧縮ばねの力により、可
動バルブ部材を移動させて、バルブ・シートと接触さ
せ、これにより、加圧流体が負荷装置へと流れるのを止
め、そこへ以前供給されたその加圧流体を排出する。し
かし、電源がＯＮになった時、高圧流体を受ける有効表
面積は、上方向の方が大きく、従って、可動バルブ部材
にかかる流体圧力差を克服することができる力を有する
圧縮ばねを使う必要がある。従って、この構成により、
下方向または、「閉」方向にかかる必要なより強い圧縮
ばねの力に打ち勝つために、より大きなソレノイドを使
う必要がある。よって、そういった３方向ソレノイド・
バルブの構成は電源をＯＮ及びＯＦＦにした両方の状態
で、本当に力のバランスがとれていない。米国特許第
４，５８２，２９４号は、さらに、米国特許第４，５８
２，２９４号を、高圧適用には不適当とするようなバル
ブ室内の可撓性のあるダイヤフラムに依存している。
供給通路と、第一及び第二流体放出口通路との間で、流
体の流れの方向を選択的に変えるための３方向ソレノイ
ド・バルブについて開示している。ソレノイドの電源が
ＯＮにされた時、可動バルブ部材は、圧縮ばねの力に対
して上方向に引っ張り上げられ、静止部材の対して密閉
する、よって、加圧流体の発生源から、負荷装置（この
場合、油圧シリンダー）へと、加圧流体が流れるように
する。電源をＯＦＦにした時、圧縮ばねの力により、可
動バルブ部材を移動させて、バルブ・シートと接触さ
せ、これにより、加圧流体が負荷装置へと流れるのを止
め、そこへ以前供給されたその加圧流体を排出する。し
かし、電源がＯＮになった時、高圧流体を受ける有効表
面積は、上方向の方が大きく、従って、可動バルブ部材
にかかる流体圧力差を克服することができる力を有する
圧縮ばねを使う必要がある。従って、この構成により、
下方向または、「閉」方向にかかる必要なより強い圧縮
ばねの力に打ち勝つために、より大きなソレノイドを使
う必要がある。よって、そういった３方向ソレノイド・
バルブの構成は電源をＯＮ及びＯＦＦにした両方の状態
で、本当に力のバランスがとれていない。米国特許第
４，５８２，２９４号は、さらに、米国特許第４，５８
２，２９４号を、高圧適用には不適当とするようなバル
ブ室内の可撓性のあるダイヤフラムに依存している。
【０００９】さらに本文で上述した３方向ソレノイド・
バルブは、電源をＯＮした時とＯＦＦにした時の間、可
動バルブ部材が動いている間に、移行損失を被ることが
ある。つまり、可動バルブ部材が運動中は、バルブ通路
の１つを通って供給された加圧流体は、シリンダーフロ
ー通路と、排出流量通路の両方に開いている。それによ
って、一部の加圧流体は、可動バルブ部材が、加圧流体
の供給を遮断するまで、低圧力ドレンとして作動するバ
ルブ通路へと直接、無駄に流れるようにする。加えて、
弾力性のある材料の密閉リングが、可動バルブ部材の衝
撃を吸収するためにバルブ・シートのところに取り付け
られているけれども、そういった密閉（シーリング）リ
ングは、時間の経過とともに磨耗するので、その場合交
換する必要がある。
バルブは、電源をＯＮした時とＯＦＦにした時の間、可
動バルブ部材が動いている間に、移行損失を被ることが
ある。つまり、可動バルブ部材が運動中は、バルブ通路
の１つを通って供給された加圧流体は、シリンダーフロ
ー通路と、排出流量通路の両方に開いている。それによ
って、一部の加圧流体は、可動バルブ部材が、加圧流体
の供給を遮断するまで、低圧力ドレンとして作動するバ
ルブ通路へと直接、無駄に流れるようにする。加えて、
弾力性のある材料の密閉リングが、可動バルブ部材の衝
撃を吸収するためにバルブ・シートのところに取り付け
られているけれども、そういった密閉（シーリング）リ
ングは、時間の経過とともに磨耗するので、その場合交
換する必要がある。
【００１０】上述の欠点に打ち勝つために、米国特許第
４，５９８，７３６号は、ソレノイド作動３方向バルブ
を提供している。これは、電源がＯＮの時とＯＦＦの時
の両方の状態で力平衡していると説明されている。米国
特許第４，５９８，７３６号内に開示されたタイプのバ
ルブでそういった圧力バランスをとるために、電源をＯ
ＮとＯＦＦにした両方の場合に、バルブ・シートは、有
効密閉面積が同じでなくてはならない。電源をＯＦＦに
した状態に、釣り合わせスプール部材が取り付けられて
いる。その結果、加圧流体発生源からの可動バルブ部材
に作用する圧力は、上方及び下方の両方向で、同じ有効
表面積に対して作用している。よって、電源がＯＦＦの
時、圧力バランスがとれた状態にバルブを維持してい
る。電源をＯＮにした時、可動バルブ部材は、第二の固
定式バルブ・シートに対し、上方へ引っ張り上げられ、
第一のバルブ・シートと同じ有効密閉面積を有する。そ
うするうちに、可動バルブ部材は、上方及び下方の両方
向で、可動バルブ部材にかかる流体圧力の力が等しいと
いう点で、圧力のバランスがとれている。従って、ソレ
ノイドは、電源をＯＮにした時、圧縮ばねの力に打ち勝
つだけのために必要となり、電源がＯＦＦになった時、
圧縮ばねは、第一バルブ・シートに対して、可動バルブ
部材を取り付けなおすために、流体圧力に対して働く必
要がない。よって、力の少ない圧縮ばねを使うことがで
きるが、その結果、容量の少ない電磁要素を取り入れる
能力ができる。さらに、上述の通り、可動バルブ部材
が、電源がＯＮとＯＦＦになった両方の場合で、力平衡
させるためには、第一と第二のバルブ・シート両方の直
径が、同じであることが不可欠であり、それが、次に、
ソレノイド操作弁の操作中、適正な流体流動の特性を提
供することができない。
４，５９８，７３６号は、ソレノイド作動３方向バルブ
を提供している。これは、電源がＯＮの時とＯＦＦの時
の両方の状態で力平衡していると説明されている。米国
特許第４，５９８，７３６号内に開示されたタイプのバ
ルブでそういった圧力バランスをとるために、電源をＯ
ＮとＯＦＦにした両方の場合に、バルブ・シートは、有
効密閉面積が同じでなくてはならない。電源をＯＦＦに
した状態に、釣り合わせスプール部材が取り付けられて
いる。その結果、加圧流体発生源からの可動バルブ部材
に作用する圧力は、上方及び下方の両方向で、同じ有効
表面積に対して作用している。よって、電源がＯＦＦの
時、圧力バランスがとれた状態にバルブを維持してい
る。電源をＯＮにした時、可動バルブ部材は、第二の固
定式バルブ・シートに対し、上方へ引っ張り上げられ、
第一のバルブ・シートと同じ有効密閉面積を有する。そ
うするうちに、可動バルブ部材は、上方及び下方の両方
向で、可動バルブ部材にかかる流体圧力の力が等しいと
いう点で、圧力のバランスがとれている。従って、ソレ
ノイドは、電源をＯＮにした時、圧縮ばねの力に打ち勝
つだけのために必要となり、電源がＯＦＦになった時、
圧縮ばねは、第一バルブ・シートに対して、可動バルブ
部材を取り付けなおすために、流体圧力に対して働く必
要がない。よって、力の少ない圧縮ばねを使うことがで
きるが、その結果、容量の少ない電磁要素を取り入れる
能力ができる。さらに、上述の通り、可動バルブ部材
が、電源がＯＮとＯＦＦになった両方の場合で、力平衡
させるためには、第一と第二のバルブ・シート両方の直
径が、同じであることが不可欠であり、それが、次に、
ソレノイド操作弁の操作中、適正な流体流動の特性を提
供することができない。
【００１１】米国特許第４，５８２，２９４号の３方向
ソレノイド・バルブに関して、米国特許第４，５９８，
７３６号のソレノイド・バルブは、高圧流体発生源が、
負荷装置通路とドレン通路の両方に、同時に開かれるた
め、移行損失を被るだけでなく、また、弾力性のある密
閉リングに何らかの損傷が加えられることがある。衝撃
吸収ばね（ばね５５）が、ソレノイドの電源をＯＮにし
た時、衝撃の一部を吸収するために、取り付けられてい
る一方で、バルブ・シートは、固定式部材で、容易には
衝撃を吸収することができない。その結果、「バルブ閉
じはね返り」として知られる現象、つまり、高い閉鎖速
度と、高速応答時間を達成しようとする場合、直ちに、
バルブ・シートと可動バルブ部材の間に、洩れ通路をし
ばらく開けるという現象を引き起こすことになる。つま
り、可動バルブ部材が最初に閉じる時、バルブ・シート
からはね返って、その結果、「バウンス」中にできた隙
間から加圧流体がしばらく流れ、望ましくないものとな
る。さらに、バルブ・シール５４と６４は、弾性のある
材質から作られていると言われており、それが米国特許
第４，５８２，２９４号のバルブを、高圧適用に適しな
いものとしている。
ソレノイド・バルブに関して、米国特許第４，５９８，
７３６号のソレノイド・バルブは、高圧流体発生源が、
負荷装置通路とドレン通路の両方に、同時に開かれるた
め、移行損失を被るだけでなく、また、弾力性のある密
閉リングに何らかの損傷が加えられることがある。衝撃
吸収ばね（ばね５５）が、ソレノイドの電源をＯＮにし
た時、衝撃の一部を吸収するために、取り付けられてい
る一方で、バルブ・シートは、固定式部材で、容易には
衝撃を吸収することができない。その結果、「バルブ閉
じはね返り」として知られる現象、つまり、高い閉鎖速
度と、高速応答時間を達成しようとする場合、直ちに、
バルブ・シートと可動バルブ部材の間に、洩れ通路をし
ばらく開けるという現象を引き起こすことになる。つま
り、可動バルブ部材が最初に閉じる時、バルブ・シート
からはね返って、その結果、「バウンス」中にできた隙
間から加圧流体がしばらく流れ、望ましくないものとな
る。さらに、バルブ・シール５４と６４は、弾性のある
材質から作られていると言われており、それが米国特許
第４，５８２，２９４号のバルブを、高圧適用に適しな
いものとしている。
【００１２】米国特許第５，０３８，８２６号は、高速
ソレノイド作動３方向バルブについて開示しているが、
これは流体洩れを最小限に抑え、極めて高い流体圧力に
対処できよう設計されている。米国特許第５，０３８，
８２６号のバルブには、中空可動バルブ部材内にテレス
コーピングで収納した浮動内部ピンを持つ往復中空可動
バルブ部材が含まれている。進んだ位置で、中空可動バ
ルブ部材は、周囲のバルブ・ハウジング内に作られた第
一のバルブ・シートとを噛み合わせるようにばね付勢さ
れ、可動バル部材の外部先端によって、噛み合わされ
る。ソレノイドの後退したポジションで、可動バルブ部
材は、浮動内部ピンに対して付勢して、第一バルブ・シ
ートを開け、中空可動バルブ部材内にあり、浮動内部ピ
ンの一方の先端によって噛み合わされるよう位置決めさ
れた第二のバルブ・シートを閉じる。米国特許第５，０
３８，８２６号の３方向バルブの可動バルブ部材上で流
体力平衡を得るには、第一と第二のバルブ・シートの有
効直径が等しくされなくてはならない。米国特許第３，
６８０，７８２号に示される、このタイプの「スリーブ
内のピン」３方向バルブの前回のバージョンに示されて
いるように、バルブ・シートの大きさは、物理的停止に
対して、浮動内部ピンを付勢しがちな流体付勢を作りだ
すために、僅かに変えられている。「スリーブ内のピ
ン」設計は、応答時間が非常に速く、非常に高い圧力に
対処できる能力がある一方、この種の３方向バルブに
は、ある問題点が依然として残っている。
ソレノイド作動３方向バルブについて開示しているが、
これは流体洩れを最小限に抑え、極めて高い流体圧力に
対処できよう設計されている。米国特許第５，０３８，
８２６号のバルブには、中空可動バルブ部材内にテレス
コーピングで収納した浮動内部ピンを持つ往復中空可動
バルブ部材が含まれている。進んだ位置で、中空可動バ
ルブ部材は、周囲のバルブ・ハウジング内に作られた第
一のバルブ・シートとを噛み合わせるようにばね付勢さ
れ、可動バル部材の外部先端によって、噛み合わされ
る。ソレノイドの後退したポジションで、可動バルブ部
材は、浮動内部ピンに対して付勢して、第一バルブ・シ
ートを開け、中空可動バルブ部材内にあり、浮動内部ピ
ンの一方の先端によって噛み合わされるよう位置決めさ
れた第二のバルブ・シートを閉じる。米国特許第５，０
３８，８２６号の３方向バルブの可動バルブ部材上で流
体力平衡を得るには、第一と第二のバルブ・シートの有
効直径が等しくされなくてはならない。米国特許第３，
６８０，７８２号に示される、このタイプの「スリーブ
内のピン」３方向バルブの前回のバージョンに示されて
いるように、バルブ・シートの大きさは、物理的停止に
対して、浮動内部ピンを付勢しがちな流体付勢を作りだ
すために、僅かに変えられている。「スリーブ内のピ
ン」設計は、応答時間が非常に速く、非常に高い圧力に
対処できる能力がある一方、この種の３方向バルブに
は、ある問題点が依然として残っている。
【００１３】例えば、バルブ・シートのそれぞれの有効
サイズは、確かに、中空スリーブ可動バルブ部材が完全
に流体力平衡がとれていること、または、米国特許第
３，６８０，７８２号によって教示された通り、浮動ピ
ンに偏向させるため、ほんの僅かだけサイズを変えるた
め、完全に同じでなくてはならない。さらに、米国特許
第５，０３８，８２６号の設計では、中空スリーブが
「全開」から「全閉」ポジションへと移動すべき距離
を、制御するために不可欠な浮動ピンの軸上位置を簡単
に調節するメカニズムがない。この距離は、適切な流れ
の特性を発揮するのに十分な大きくなくてはならない
が、しかし、中空可動バルブ部材が、完全前進ポジショ
ンと完全後退ポジションとの間で移動している間、バル
ブ応答時間を最小限に抑え、加圧流体の無駄なロスを最
小限に減らすために必要以上に大きくするべきではな
い。
サイズは、確かに、中空スリーブ可動バルブ部材が完全
に流体力平衡がとれていること、または、米国特許第
３，６８０，７８２号によって教示された通り、浮動ピ
ンに偏向させるため、ほんの僅かだけサイズを変えるた
め、完全に同じでなくてはならない。さらに、米国特許
第５，０３８，８２６号の設計では、中空スリーブが
「全開」から「全閉」ポジションへと移動すべき距離
を、制御するために不可欠な浮動ピンの軸上位置を簡単
に調節するメカニズムがない。この距離は、適切な流れ
の特性を発揮するのに十分な大きくなくてはならない
が、しかし、中空可動バルブ部材が、完全前進ポジショ
ンと完全後退ポジションとの間で移動している間、バル
ブ応答時間を最小限に抑え、加圧流体の無駄なロスを最
小限に減らすために必要以上に大きくするべきではな
い。
【００１４】特に、米国特許第５，０３８，８２６号の
特許に開示されたタイプの３方向バルブを取り入れた内
燃エンジン燃料供給システムでは、高圧流体の損失が、
厄介な問題となりうる。極めて高い燃料圧力（５，００
０以上から汚染制御の有効受け入れ可能レベル及び制御
可能な強制レベルまで）燃料システム内の高圧燃料の漏
れは、エネルギーの浪費であり、これが内燃エンジンの
効率を落とすことにもなりうる。米国特許第５，０３
８，８２６号は、中空可動バルブ部材の高圧室領域内の
間隙を減らす特徴を使って、中空可動バルブ部材と周囲
のバルブ・ハウジングとの間から、加圧流体の洩れを減
らすことにより、漏れの問題に対処しようとしている。
このアプローチでは、壁にかききずを付けたりとか、お
そらく弁が引っ掛かるの可能性が起こる可能性があり、
中空可動バルブ部材が、完全前進の位置と、完全後退の
位置の間で移動している間に、加圧流体が、加圧通路か
ら、放出またはドレン通路へと流れさせる場合生ずる損
失を無視している。この現象は、制御バルブが作動し、
バルブ・シートに対して可動バルブ部材を動かし、燃料
噴射器への高圧燃料の流れを遮断する時に生ずる。可動
バルブ部材が、適切な流量容量を有する速く動く弁を得
るために必要な、速い速度でバルブ・シートに接近する
場合、可動バルブ部材は、かなりの力で、バルブ・シー
トに衝撃を与え、はね返ることになるかもしれず、その
ため、不均衡で、予期せぬ、時宜の悪い、燃料のエンジ
ン・シリンダーへの流入を引き起こしたり、それととも
に加圧燃料に非生産的な損失を招くことになる。
特許に開示されたタイプの３方向バルブを取り入れた内
燃エンジン燃料供給システムでは、高圧流体の損失が、
厄介な問題となりうる。極めて高い燃料圧力（５，００
０以上から汚染制御の有効受け入れ可能レベル及び制御
可能な強制レベルまで）燃料システム内の高圧燃料の漏
れは、エネルギーの浪費であり、これが内燃エンジンの
効率を落とすことにもなりうる。米国特許第５，０３
８，８２６号は、中空可動バルブ部材の高圧室領域内の
間隙を減らす特徴を使って、中空可動バルブ部材と周囲
のバルブ・ハウジングとの間から、加圧流体の洩れを減
らすことにより、漏れの問題に対処しようとしている。
このアプローチでは、壁にかききずを付けたりとか、お
そらく弁が引っ掛かるの可能性が起こる可能性があり、
中空可動バルブ部材が、完全前進の位置と、完全後退の
位置の間で移動している間に、加圧流体が、加圧通路か
ら、放出またはドレン通路へと流れさせる場合生ずる損
失を無視している。この現象は、制御バルブが作動し、
バルブ・シートに対して可動バルブ部材を動かし、燃料
噴射器への高圧燃料の流れを遮断する時に生ずる。可動
バルブ部材が、適切な流量容量を有する速く動く弁を得
るために必要な、速い速度でバルブ・シートに接近する
場合、可動バルブ部材は、かなりの力で、バルブ・シー
トに衝撃を与え、はね返ることになるかもしれず、その
ため、不均衡で、予期せぬ、時宜の悪い、燃料のエンジ
ン・シリンダーへの流入を引き起こしたり、それととも
に加圧燃料に非生産的な損失を招くことになる。
【００１５】米国特許第５，０３８，８２６号及び米国
特許第３，６８０，７８２号両方の特許は、「スリーブ
内のピン」タイプの３方向バルブについて開示してい
る。その中で、浮動内部ピンは、バルブのソレノイドと
の同じ側に位置している。この構成により、浮動内部ピ
ンの軸の部分を適切に位置決めし、調整するのが困難に
なる。
特許第３，６８０，７８２号両方の特許は、「スリーブ
内のピン」タイプの３方向バルブについて開示してい
る。その中で、浮動内部ピンは、バルブのソレノイドと
の同じ側に位置している。この構成により、浮動内部ピ
ンの軸の部分を適切に位置決めし、調整するのが困難に
なる。
【００１６】燃料噴射制御弁は、エンジン作動中、１分
間に多サイクルにわたり、作動しなくてはならないの
で、非常に大きな高圧燃料の損失は、米国特許第５，０
３８，８２６号の特許に開示されたタイプの３方向バル
ブで生ずる。また、米国特許第５，０３８，８２６号
は、「バルブ閉じはね返り」に関連した洩れの問題に対
処しなかった。
間に多サイクルにわたり、作動しなくてはならないの
で、非常に大きな高圧燃料の損失は、米国特許第５，０
３８，８２６号の特許に開示されたタイプの３方向バル
ブで生ずる。また、米国特許第５，０３８，８２６号
は、「バルブ閉じはね返り」に関連した洩れの問題に対
処しなかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のように従来の技術の欠点に打ち勝つこと及び、従来の
技術の教示の実施から達成できる動作特性に関する改善
を行なうことである。時々、力（圧力）平衡３方向バル
ブの２つのバルブ・シートの各々に、異なる流れ特性を
出すのが望ましいことが決定された。例えば、負荷装置
への流れを急停止させながら、負荷装置の最初の立ち上
がりをゆっくりと行なうために、異なる流れ特性が、供
給源から、負荷まで、そして、その結果、負荷とドレン
との間で、加圧流体に加えられることが望ましい。有効
なバルブ・シートの直径は、最初の開閉の際に、直接、
バルブの流れ処理能力に影響を与えるために、バルブ・
力平シート直径のかなりのばらつきにより、バルブの力
平衡する性質を殺してしまう上記ことになるという点に
おいて、上述のバルブが上記力平衡特性を維持しながら
える、容易に、様々の異なった有効流れ処理能力を与え
ることにはならない。
のように従来の技術の欠点に打ち勝つこと及び、従来の
技術の教示の実施から達成できる動作特性に関する改善
を行なうことである。時々、力（圧力）平衡３方向バル
ブの２つのバルブ・シートの各々に、異なる流れ特性を
出すのが望ましいことが決定された。例えば、負荷装置
への流れを急停止させながら、負荷装置の最初の立ち上
がりをゆっくりと行なうために、異なる流れ特性が、供
給源から、負荷まで、そして、その結果、負荷とドレン
との間で、加圧流体に加えられることが望ましい。有効
なバルブ・シートの直径は、最初の開閉の際に、直接、
バルブの流れ処理能力に影響を与えるために、バルブ・
力平シート直径のかなりのばらつきにより、バルブの力
平衡する性質を殺してしまう上記ことになるという点に
おいて、上述のバルブが上記力平衡特性を維持しながら
える、容易に、様々の異なった有効流れ処理能力を与え
ることにはならない。
【００１８】従って、バルブ組立品（アセンブリ）に、
様々な直径のバルブ・シートを含むような、高圧状態の
もとで速い応答時間を示す圧力バランス３方向電磁ソレ
ノイド・バルブの必要性がある。この構成により著しく
異なる「開・閉」流れ特性を、可動バルブ部材を流体力
平衡させる利点を犠牲にすることなく、３方向バルブへ
組み込むように設計されることができる。さらに、「バ
ルブ閉じはね返り」のため、漏れ通路を大幅に制限また
は排除できるように移行損失を、最小限に抑え、閉鎖の
衝撃を吸収されるという、迅速応答の３方向ソレノイド
・バルブが必要となる。
様々な直径のバルブ・シートを含むような、高圧状態の
もとで速い応答時間を示す圧力バランス３方向電磁ソレ
ノイド・バルブの必要性がある。この構成により著しく
異なる「開・閉」流れ特性を、可動バルブ部材を流体力
平衡させる利点を犠牲にすることなく、３方向バルブへ
組み込むように設計されることができる。さらに、「バ
ルブ閉じはね返り」のため、漏れ通路を大幅に制限また
は排除できるように移行損失を、最小限に抑え、閉鎖の
衝撃を吸収されるという、迅速応答の３方向ソレノイド
・バルブが必要となる。
【００１９】本発明の主な目的は、公知の従来の技術の
３方向ソレノイド作動バルブに関する上述の欠点を克服
することである。
３方向ソレノイド作動バルブに関する上述の欠点を克服
することである。
【００２０】本発明のもう一つの目的は、最初の高圧流
体の流れの制御を可能にし、負荷装置への高圧の流れを
直ちに停止させる応答時間の速い（例：２００〜４００
μ秒）力平衡ソレノイド作動３方向バルブを提供するこ
とである。
体の流れの制御を可能にし、負荷装置への高圧の流れを
直ちに停止させる応答時間の速い（例：２００〜４００
μ秒）力平衡ソレノイド作動３方向バルブを提供するこ
とである。
【００２１】本発明のもう１つの目的は、バルブのバル
ブストロークが、好ましい流れ特性を発揮するために、
簡単に調整できるような圧力バランス３方向ソレノイド
・バルブを提供することである。
ブストロークが、好ましい流れ特性を発揮するために、
簡単に調整できるような圧力バランス３方向ソレノイド
・バルブを提供することである。
【００２２】本発明のもう１つの目的は、完全的に前進
した位置と完全的に後退した位置との間をバルブ要素が
移動している間、高圧流体供給通路を、負荷装置接続通
路と、ドレン接続通路の両方に相互接続することによっ
て移行損失を大幅に制限する圧力バランス３方向ソレノ
イド・バルブを提供することである。
した位置と完全的に後退した位置との間をバルブ要素が
移動している間、高圧流体供給通路を、負荷装置接続通
路と、ドレン接続通路の両方に相互接続することによっ
て移行損失を大幅に制限する圧力バランス３方向ソレノ
イド・バルブを提供することである。
【００２３】本発明のもう一つの目的は、力、重量及び
サイズを減らしたソレノイドをバルブを作動すのに使う
ような、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブを提供
することである。
サイズを減らしたソレノイドをバルブを作動すのに使う
ような、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブを提供
することである。
【００２４】本発明のもう１つの目的は、高圧流体供給
通路が閉じられた時、可動バルブ部材の衝撃を吸収する
ためのシステムを提供することである。
通路が閉じられた時、可動バルブ部材の衝撃を吸収する
ためのシステムを提供することである。
【００２５】本発明のもう１つの目的は、以前起きてい
た、高圧流体の漏れや、散漫な遮断が起こらないように
するため、「バルブ閉はね返り」として、知られる現象
を減らすことである。
た、高圧流体の漏れや、散漫な遮断が起こらないように
するため、「バルブ閉はね返り」として、知られる現象
を減らすことである。
【００２６】さらに、本発明の目的は、上記特性を１つ
以上を兼ね備えた「スリーブ内のピン」タイプの３方向
バルブを提供することである。
以上を兼ね備えた「スリーブ内のピン」タイプの３方向
バルブを提供することである。
【００２７】本発明のもう１つの目的は、エンジン効率
を落とすような、高圧燃料の漏れを最小限に食い止める
一方で、内燃エンジンのシリンダーへの流体噴射を制御
するために理想的な程に適した、バルブ組立品（アセン
ブリ）を作るために、上記の目的を１つ以上行なう「ス
リーブ内のピン」タイプの３方向バルブを提供すること
である。
を落とすような、高圧燃料の漏れを最小限に食い止める
一方で、内燃エンジンのシリンダーへの流体噴射を制御
するために理想的な程に適した、バルブ組立品（アセン
ブリ）を作るために、上記の目的を１つ以上行なう「ス
リーブ内のピン」タイプの３方向バルブを提供すること
である。
【００２８】本発明のもう１つの目的は、小さな公差ま
で、機械加工しなくてはならない表面の数を最小限に抑
えながら、流体の漏れを最小限に食い止めると共に高度
のバルブ密閉強度を達成するため、極めて正確な公差ま
で製造できる、バルブ組立品に、上記目的を１つ以上行
なう３方向バルブを提供することである。
で、機械加工しなくてはならない表面の数を最小限に抑
えながら、流体の漏れを最小限に食い止めると共に高度
のバルブ密閉強度を達成するため、極めて正確な公差ま
で製造できる、バルブ組立品に、上記目的を１つ以上行
なう３方向バルブを提供することである。
【００２９】本発明のもう１つの目的は、浮動ピンは、
中空スリーブの一方の先端で、後退ストットと係合し、
バルブを作動するためのソレノイドは、スリーブのもう
片方の先端に位置しているような、「スリーブ内のピ
ン」タイプの組立品に、様々な開閉高圧燃料流れ特性を
有する３方向力平衡ソレノイド・バルブを提供すること
である。
中空スリーブの一方の先端で、後退ストットと係合し、
バルブを作動するためのソレノイドは、スリーブのもう
片方の先端に位置しているような、「スリーブ内のピ
ン」タイプの組立品に、様々な開閉高圧燃料流れ特性を
有する３方向力平衡ソレノイド・バルブを提供すること
である。
【００３０】これらの目的と共に本発明の追加目的は、
高圧流体供給に外部で接続されるよう適合されたバルブ
室と供給通路を有するバルブ・ハウジング及び、燃料噴
射ノズルといった外部装置に接続されるのに適合された
出口通路及び、バルブ通路が全てバルブ室と流体が流れ
るように接続される低圧力ドレンと接続されるように適
合された、ドレン通路を含む圧力バランス３方向ソレノ
イド・バルブを提供することにより達成される。可動バ
ルブ部材は、出口通路を供給通路またはドレン通路のい
ずれかと選択的に接続して流体が流れるように するた
め、第一と第二のポジションとの間で動けるように、バ
ルブ室内に往復動するように収容される。第一のバルブ
・シートは、バルブ・ハウジング内に形成され、出口通
路とドレン通路との間の流体の流れをブロックするため
に、バルブ室内で同中心的に設けられる。そして、第二
のバルブ・シートは、実質的に異なる有効密閉表面を持
つ第一のバルブ・シートと第二のバルブ・シートを使っ
て、供給通路とドレン通路との間の流体の流れをブロッ
クするために、可動バルブ部材の中の空隙の中で、同中
心的に設けられる。浮動ピンは、可動バルブ部材の空隙
の中に収容され、ソレノイドの通電停止の間に可動バル
ブ部材が浮動ピンに接触する時、可動バルブ部材の衝撃
を吸収するため衝撃吸収要素を含む浮動ピンを使って、
供給通路と出口通路を選択的に遮断するための第二のバ
ルブ・シートと共働する。このように、第二のバルブ・
シートのところで、浮動ピンと可動バルブ部材とが接触
した後、衝撃吸収要素は、「バルブ閉じはね返り」を防
止し、従って、浮動ピンと、可動バルブ部材との間に漏
れ通路が形成されることを防止するのに役立つという点
で、移行（遷移）損失は、簡単に制御でき、最初の閉鎖
が高速度で達成できる。
高圧流体供給に外部で接続されるよう適合されたバルブ
室と供給通路を有するバルブ・ハウジング及び、燃料噴
射ノズルといった外部装置に接続されるのに適合された
出口通路及び、バルブ通路が全てバルブ室と流体が流れ
るように接続される低圧力ドレンと接続されるように適
合された、ドレン通路を含む圧力バランス３方向ソレノ
イド・バルブを提供することにより達成される。可動バ
ルブ部材は、出口通路を供給通路またはドレン通路のい
ずれかと選択的に接続して流体が流れるように するた
め、第一と第二のポジションとの間で動けるように、バ
ルブ室内に往復動するように収容される。第一のバルブ
・シートは、バルブ・ハウジング内に形成され、出口通
路とドレン通路との間の流体の流れをブロックするため
に、バルブ室内で同中心的に設けられる。そして、第二
のバルブ・シートは、実質的に異なる有効密閉表面を持
つ第一のバルブ・シートと第二のバルブ・シートを使っ
て、供給通路とドレン通路との間の流体の流れをブロッ
クするために、可動バルブ部材の中の空隙の中で、同中
心的に設けられる。浮動ピンは、可動バルブ部材の空隙
の中に収容され、ソレノイドの通電停止の間に可動バル
ブ部材が浮動ピンに接触する時、可動バルブ部材の衝撃
を吸収するため衝撃吸収要素を含む浮動ピンを使って、
供給通路と出口通路を選択的に遮断するための第二のバ
ルブ・シートと共働する。このように、第二のバルブ・
シートのところで、浮動ピンと可動バルブ部材とが接触
した後、衝撃吸収要素は、「バルブ閉じはね返り」を防
止し、従って、浮動ピンと、可動バルブ部材との間に漏
れ通路が形成されることを防止するのに役立つという点
で、移行（遷移）損失は、簡単に制御でき、最初の閉鎖
が高速度で達成できる。
【００３１】さらに、移行（遷移）損失は、出口通路と
ドレン通路との間の流れ通路がほんの最小限だけ開くま
で、閉じられた供給通路と出口通路との流路を維持する
ために、浮動ピンをバルブ・ストローク中に、可動バル
ブ部材の後に従わせることによって防止できる。浮動ピ
ンは、出口通路とドレン通路との間の流路が、浮動ピン
で閉じるちょうど前に停止されるが、次に、その間を流
れる高圧によって、可動バルブ部材から強制的に分離さ
れて、「全開」の状態になる。
ドレン通路との間の流れ通路がほんの最小限だけ開くま
で、閉じられた供給通路と出口通路との流路を維持する
ために、浮動ピンをバルブ・ストローク中に、可動バル
ブ部材の後に従わせることによって防止できる。浮動ピ
ンは、出口通路とドレン通路との間の流路が、浮動ピン
で閉じるちょうど前に停止されるが、次に、その間を流
れる高圧によって、可動バルブ部材から強制的に分離さ
れて、「全開」の状態になる。
【００３２】さらに、本発明の目的は、バルブ室及び、
バルブ室と接続されて流体が流れる高圧流体供給通路、
高圧流体出口通路とドレン通路を有するバルブ・ハウジ
ングを含む、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブを
提供することにより達成される。可動バルブ部材は、供
給通路またはドレン通路のいずれかに出口通路を選択的
に接続するために、バルブ室内に往復運動可能に収容さ
れている。第一のバルブ・シートは、出口通路をドレン
通路から遮断する可動バルブ部材と共働するため、ハウ
ジングのバルブ室内に同中心的に設けられ、第二のバル
ブ・シートは、供給通路を出口通路から分離すための浮
動ピンを収容するための可動バルブ部材の一方の先端の
方へ開いた空隙の中に同中心的に設けられる。浮動ピン
には、その第一の先端のところの密閉表面と、第一の先
端から離れたその第二の先端に隣接した運動（移動）制
限手段が含まれ、その運動制限手段は、可動バルブ部材
の動く方向を横切って延びるピンの形で停止部材を含
む。ピンは、一般的に、横断面がほぼ四角く、ピンの中
央部は、ピンの周部回りが様々な深さに凹んでいる、そ
の結果、ピンの回転により、浮動ピンの位置を変え、よ
って、バルブ・スロトークの長さを変える。本発明の前
記目的は以下の本発明の種々の態様により達成される。
バルブ室、及び上記バルブ室と通じている第一、第二、
第三のバルブ通路を有するバルブ・ハウジングと、第一
と第二ポジション間を、上記バルブ室内で往復運動する
ために取付けられた可動バルブ部材と、上記可動バルブ
部材と連係している第一のバルブ・シートであって、上
記の第一と第二バルブ通路から上記の第三バルブ通路を
密閉し、上記の第一と第二バルブ通路との間で流体を流
せるようにするため、上記可動バルブ部材が上記の第一
ポジションにある時、閉じられるように位置される上記
第一バルブ・シートと、上記可動バルブ部材と連係して
いる第二のバルブ・シートであって、上記の第一と第三
バルブ通路から上記の第二バルブ通路を密閉し、上記の
第一と第三バルブ通路との間で流体を流せるようにする
ため、上記可動バルブ部材が上記の第二ポジションにあ
る時、閉じられるように位置される上記第二バルブ・シ
ートと、を備え、上記の第一バルブ・シートは、上記の
第二バルブ・シートの有効密閉領域と実質的にサイズの
違う有効密閉領域を有し、上記可動バルブ部材が上記の
第一と第二ポジションの両方にある間、上記可動バルブ
部材が、流体の力の平衡をとれるように上記バルブ・シ
ート、上記可動バルブ部材及び上記バルブ室は、成形及
び位置されることを含む圧力平衡ンス３方向のバルブア
センブリ。上記の第一バルブ・シートの直径は、上記の
第二バルブ・シートの直径より小さい請求項１に記載の
バルブアセンブリ。上記可動バルブ部材には、少なくと
も上記可動バルブ部材の一方の先端に開口する空洞がで
きており、そして、上記バルブアセンブリにはさらに、
上記可動バルブ部材の上記第一と第二ポジションのいず
れか１つを定義するための停止手段が含まれ、上記停止
手段には、上記可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式
に収容されるよう配置された浮動ピンが含まれる請求項
１に記載のバルブアセンブリ。上記第一バルブ・シート
が、上記可動バルブ部材と上記バルブ・ハウジングとの
間に形成され、上記第二バルブ・シートが上記浮動ピン
と上記可動バルブ部材との間で形成されている請求項３
に記載のバルブアセンブリ。上記浮動ピンが、流体を密
閉するために、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側表
面との十分に近接した摺動するはまり合いを持ち、上記
可動バルブ部材には、上記の第二バルブ・シートに隣接
する上記の空洞の一端に内部環状凹部があり、上記バル
ブ・ハウジングは、上記可動バルブ部材が第二ポジショ
ンにある時に上記バルブ室と通じ、軸方向に、上記の第
一バルブ・シートに隣接して位置される第一外部環状凹
部と上記バルブ室と通じ、軸方向に上記内部環状凹部に
隣接して位置される第二外部環状凹部とを有し、上記の
第一外部環状凹部と上記可動バルブ部材の上記空洞との
間に延びた上記の可動バルブ部材内にある第一放射状通
路や、上記の第二バルブ・シート、上記の内部環状凹
部、上記内部環状凹部と上記第二外部環状凹部の間に延
びた第二の放射状通路によって接続され流体が流れるよ
うになっている請求項４に記載のバルブアセンブリ。上
記可動バルブ部材は、実質上、上記の第一と第二の外部
環状凹部の間に延びている上記可動バルブ部材の全長に
わたって、流体の流れを密閉し、上記の第二外部環状凹
部を超えて、上記バルブ・ハウジングと上記可動バルブ
部材との間で流体が洩れないように上記第二外部環状凹
部を密閉するために、上記バルブ室の内側表面との十分
に近接する摺動するはまり合いを有する請求項５に記載
のバルブアセンブリ。上記の第一バルブ通路は、上記バ
ルブアセンブリから流れ出る流体のための通路を作るた
め、上記第一環状外部凹部と接続され、上記の第二バル
ブ通路は、比較的高圧がかかった流体を上部可動バルブ
アセンブリへと供給するための通路を作ため、上記第二
環状外部凹部と接続されており、上記可動バルブ部材内
に含まれる上記の空洞が上記第二バルブ・シートから、
第一環状外部凹部と軸方向に整合された位置まで延びて
おり、それにより、上記可動バルブ部材がその第一ポジ
ションにある時に、上記第二バルブ通路から、上記第一
バルブ通路へと、上記第二外部環状凹部、上記第二放射
状通路、上記第二バルブ・シート、上記可動バルブ部材
の空洞及び上記第一放射状通路を通って、流体が流れる
流路が作られる請求項６に記載のバルブアセンブリ。上
記の第三バルブ通路は、上記の第二環状外部凹部から離
れる方向に上記第一環状外部凹部から軸方向に離問され
た位置で、上記バルブ室から低圧で流体を排出するため
に上記バルブ室と接続しており、そして、上記可動バル
ブ部材がその第二ポジションにある時、上記第一バルブ
・シートを通って流体が流れるように、上記第一外部環
状凹部と接続され、上記の第三バルブ通路は、上記可動
バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上記の第
一外部環状凹部から流体が流れないよう遮断されている
請求項７に記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部
材の上記空洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面の密
閉面積は、上記の第一と第二の外部環状空洞との間の上
記可動バルブ部材の有効横横断面密閉面積と、上記の第
一バルブ・シートの有効密閉面積との差に等しく、上記
の可動バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上
記可動バルブ部材が、流体の力平衡がとれる請求項８に
記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部材の上記空
洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面密閉面積は、上
記の第二バルブ・シートの有効密閉面積と等しく、上記
可動バルブ部材がその第二ポジションにある時、上記可
動バルブ部材がそれによって流体の力平衡がとれる請求
項９に記載のバルブアセンブリ。さらに、上記可動バル
ブ部材に対しその第二ポジションの方へ後退する力を加
えるための第一付勢手段、通電時、第一ポジションの方
へ上記可動バルブ部材を前進させると共に、通電停止
時、第二ポジションへ上記可動バルブ部材が後退するの
を許容するソレノイド手段を含む請求項１０に記載のバ
ルブアセンブリ。上記のストップ手段には、上記の第二
バルブ・シートから遠く離れたその１つの先端に隣接す
る移動制限手段が含まれ、上記移動制限手段には、上記
の第二バルブ・シートが閉じられる上記可動バルブ部材
の上記第二ポジションを定義するために上記浮動ピン及
び上記可動バルブ部材が後退するのを阻止するための後
退停止手段及び、上記の可動バルブ部材が、上記の第一
バルブ・シートを閉じるその第一ポジションに達する前
に、上記浮動ピンが前進するのを阻止するために前進停
止手段が含まれる請求項１１記載のバルブアセンブリ。
さらに、上記の浮動ピンへ上記の前進停止手段の方向へ
前進力を加えるための第二付勢手段を含み、上記の第二
付勢手段の前進力は、上記の第一付勢手段の後退力より
小さいという請求項１２に記載のバルブアセンブリ。上
記ソレノイド手段には、通電された場合、電磁場を作る
電磁コイル及び、上記可動バルブ部材に接続されたアー
マチュアが含まれ、上記アーマチュアは、上記電磁コイ
ルの通電により上記アーマチュアを引き付け、上記第一
付勢手段の後退する力に抗して、上記可動バルブ部材の
上記第一ポジションの方に向かって上記の可動バルブ部
材を前進させるように、上記電磁コイルに隣接して位置
されており、上記の浮動ピンは、上記第二付勢手段の上
記の前進する力に応答して、前記可動バルブ部材と共に
前進し、上記浮動ピンが上記の前進停止手段と当接する
まで、上記の第二バルブを閉じておく請求項１３に記載
のバルブアセンブリ。上記浮動ピンには、上記前進停止
手段と係合するために配置された放射状フランジが含ま
れており、上記前進停止手段には、上記可動バルブ部材
が、その第一ポジションの方へ前進している間、軸方向
長さが上記浮動ピンの前進が阻止される位置を決定する
取り換え可能な環状シムが含まれる、請求の範囲第１４
項に記載のバルブアセンブリ。上記後退停止手段は、上
記の可動バルブ部材の上記の第二ポジションを軸方向に
変えるために、軸方向に調整できる請求項１５に記載の
バルブアセンブリ。上記の前進停止手段は、上記第一バ
ルブ・シートが閉じる直前に、上記浮動ピンの前進を阻
止し、上記第二バルブ・シートを開け、流体が上記第二
バルブ・シートを通って流れるようし、上記の第二付勢
手段の力に打ち勝ち、抑止し、上記浮動ピンを戻して上
記後退停止手段と係合させ、上記第二バルブ・シートを
全開にする流体の力を上記の浮動ピンに加える請求項１
６に記載のバルブアセンブリ。上記浮動ピンは、流体を
密閉するために、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側
表面との十分に近接した摺動するはまり合いを持ち、上
記可動バルブ部材には、上記の第二バルブ・シートに隣
接する内部環状凹部があり、上記バルブ・ハウジング
は、上記バルブ室と通じ、軸方向に上記の第二バルブ・
シートに隣接して位置される外部環状凹部を有し、上記
内部及び外部の環状凹部は、上記可動バルブ部材に含ま
れる第一放射状通路に接続され流体の流通ができる請求
項４に記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部材
は、上記のバルブ室の内部表面との十に近接した摺動す
るはまり合いを有し、上記バルブ・ハウジングと上記可
動バルブ部材との間で流体洩れがないように上記外部環
状凹部を密閉するために、上記外部環状凹部から軸方向
に西方向に延びている流体密封部を形成している請求項
１８に記載のバルブアセンブリ。上記の第一通路は、上
記バルブアセンブリから流体を流すための通路を作るた
め、上記外部環状凹部と接続され、上記の第二バルブ通
路は、比較的高圧下で流体を上記バルブアセンブリへ供
給するための通路を作るため、上記環状外部凹部と接続
され、上記第二バルブ・シートは、上記可動バルブ部材
が、その第二ポジションにある時に、上記外部環状凹部
と連係して、上記の第二バルブ通路を上記の第一バルブ
通路から遮断する請求項１９に記載のバルブアセンブ
リ。上記の第三バルブ通路は、上記バルブ室から低圧力
で、流体を排出するために上記バルブ室に接続されてお
り、上記の第三バルブの通路には、上記可動バルブ部材
の空洞の一部が含まれ、上記の第三バルブ通路は、上記
可動バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上記
可動バルブ部材の上記内部環状凹部から遮断される請求
項２０に記載のバルブアセンブリ。上記の可動バルブ部
材の上記の空洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面の
密閉面積と、上記の浮動ピンの密閉面積と同じ軸方向位
置で、上記バルブ室内にある上記可動バルブ部材の有効
横断面の密閉面積との差は、上記の第一バルブ・シート
の有効密閉面積と、上記の第一バルブ・シートと同じ軸
方向位置で、上記可動バルブ部材の有効横断面の密閉面
積との差に等しく、上記可動バルブ部材は、上記可動バ
ルブ部材が、その第一ポジションにある時に、流体の力
に平衡にされる請求項２１に記載のバルブアセンブリ。
上記の第二のバルブ・シートの有効密閉面積は、上記の
第二バルブ通路とつながっている上記外部環状凹部の
一部に隣接する上記バルブ室内での上記可動バルブ部材
の有効横断面の密閉面積に等しく、上記可動バルブ部材
がその第二のポジションにある時、上記可動バルブ部材
は、流体の力平衡がとれている請求項２２に記載のバル
ブアセンブリ。バルブ室及び、上記バルブ室と通じてい
る第一、第二及び、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハ
ウジングと、第一と第二ポジションの間を、上記バルブ
室内で、往復運動をするために、取り付けられた可動バ
ルブ部材であって、上記可動バルブ部材の少なくとも一
つの先端へ閉口している空洞を含む可動バルブ部材と、
上記可動バルブ部材の上記第一と第二のポジションのい
ずれか１つを定義するための停止手段であって、上記可
動バルブ部材の上部空洞内に入れ子式で収容するように
配置された浮動ピンを含む停止手段と、上記のバルブ・
ハウジングと上記の可動バルブ部材と連係する第一バル
ブ・シートであって、上記可動バルブ部材が上記の第一
ポジションにあるとき閉鎖されるように位置され、上記
の第一と第二のバルブ通路から上記の第三バルブ通路を
密閉し、上記の第一と第二のバルブ通路の間を上記のバ
ルブ室を通って、流体が流れるようにする第一バルブ・
シートと、上記の可動バルブ部材と連係する第二バルブ
・シートであって、上記可動バルブ部材が上記の第二ポ
ジションにある時に閉鎖されるように位置して、上記の
第一と第三のバルブ通路から上記の第三バルブ通路を密
閉し、上記の第一と第三のバルブ通路の間を流体が流れ
るようにする第二バルブ・シートと、を備え、上記バル
ブ・シート、上記可動バルブ部材及び上記バルブ室が、
上記第一と第二ポジションにある間は、上記可動バルブ
部材が、流体の力を平衡させるよう成形されると共に、
位置され、上記停止手段には、上記可動バルブ部材が、
上記第一ポジションから後退した時、上記第二ポジショ
ンを決定するため、上記浮動ピンの一方の先端と係合す
るために上記バルブ・ハウジング内に調整可能な後退停
止手段が含まれている圧力バランス３方向バルブアセン
ブリ。上記の第一バルブ・シートの有効密閉面積と、上
記の第二バルブ・シートの有効密閉面積が等しい請求項
２４に記載のバルブアセンブリ。上記の可動バルブ部材
は、上記の第一と第二ポジションの間を予め設定された
バルブ・ストロークで、往復する請求項２５に記載のバ
ルブアセンブリ。さらに、後退する力を上記可動バルブ
部材及び上記の浮動ピンに対して上記の後退停止手段の
方向へ加えるための不勢手段を含む請求項２６に記載の
バルブアセンブリ。さらに、上記の可動バルブ部材に接
続されたソレノイドとアーマチュアを含み、上記ソレノ
イドは、ソレノイドを通電すると、上記のアーマチュア
を引き付け、上記可動バルブ部材を上記の第一ポジショ
ンの方へ前進させるように、アーマチュアと隣接して位
置決めされている請求項２７に記載のバルブアセンブ
リ。上記後退停止手段は、上記の所定のバルブ・ストロ
ークの長さを調整するために調整可能である請求項２８
に記載のバルブアセンブリ。上記後退停止手段には、上
記可動バルブ部材の動く方向に横断する方向に上記可動
バルブ部材に形成された孔を貫通するように延びている
クロスピンが含まれる請求項２９に記載のバルブアセン
ブリ。上記のクロスピンの両端は、横断面が四角く、上
記ピンの少なくとも１つの表面の中央部分は凹んでいる
請求項３０に記載のバルブアセンブリ。上記ピンの各表
面の中央部が凹んでおり、各凹みは、隣接の側面の凹み
と比べて深さは様々異なっている請求項３０に記載のバ
ルブアセンブリ。上記の浮動ピンの上記の第二先端は、
上記側面の１つの中央部分に接触するのに適用され、上
記付勢手段には、ばねが含まれており、上記ばねの一方
の先端は、上記ピンの反対の側面の中央表面に接触して
おり、上記ばねの他方の先端は、上記可動バルブ部材と
係合して、上記可動バルブ部材をその第二ポジションの
方へ押圧する請求項３２に記載のバルブアセンブリ。上
記浮動ピンの上記の第二先端は中高とされ、上記浮動ピ
ンが上記クロスピンの方に付勢される時、上記浮動ピン
のサイドローディングを防止する請求項３３に記載のバ
ルブアセンブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と 通じている第
一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジング
と、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ．上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ通
路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通し
ている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
している第二ポジションと、 ｃ． 上記の第一と第二ポジションとの間で、上記可動
バルブ部材を変位させることにより、バルブアセンブリ
を制御するためのソレノイド作動手段であって、上記バ
ルブ・ハウジングの片方の側に取り付けられているソレ
ノイド作動手段と、 ｄ． 上記の可動バルブ手段の上記ポジションの１つに
あって調整を可能にするため、上記のソレノイド作動手
段とは反対側にある上記バルブ・ハウジングに取り付け
られた停止手段であって、上記可動バルブ部材の一方の
先端に入れ子式に収容された浮動ピン及び、上記可動バ
ルブ部材、上記ポジションの１つに動かされた時に上記
の浮動ピンの一方の先端と係合するように取り付けられ
た調整可能な後退停止手段を含み、上記後退停止手段
は、上記の可動バルブ部材の上記対応ポジションを変更
させるため、選択的に調整ができる停止手段と、を備え
る圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と 通じている第
一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジング
と、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が、上記の第一と第二バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連
通している第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が、上記の第一と第三バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連
通している第二ポジションと、上記の可動バルブ部材に
は上記可動バルブ部材の一方の端に開口する空洞がある
ことと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第三通路を上記第一と
第二バルブ通路から遮断し、上記第一と第二バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第一バルブ・シート
と、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第二通路を上記第一と
第三バルブ通路から遮断し、上記第一と第三バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第二バルブ・シート
と、 ｆ． 上記可動バルブ部材が上記第二ポジションから上
記第一ボジションの方へ進ませられる時に、上記第二バ
ルブ・シートを閉じたままにしておくために、上記浮動
ピンを、上記可動バルブ部材に追従をさせるための付勢
手段と、 ｇ． 上記可動バルブ部材が上部第一ポジションに到達
する前に、上記第二バルブ・シートが開くようにするた
めに、上記浮動ピンが上記可動バルブ部材を上記第一ポ
ジションまでずっと追従していくのを防ぐための前進停
止手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。上記浮動ピン
には、放射状フランジが含まれ、上記前進停止手段に
は、上記可動バルブ部材が前進中に、上記放射状フラン
ジと係合するように位置されたシムが含まれており、上
記シムは、取り外したり、様々な軸方向長さを有する他
のシムと取り換えたりできるよう適用され、上記可動バ
ルブ部材の前進中、上記浮動ピンのさらに前進を阻止し
て、上記の第二バルブ・シートを開ける点を変える請求
項３６に記載のバルブアセンブリ。上記の第二通路は、
高圧流体の供給源に接続可能であり、これにより、上記
浮動ピンと上記前進停止手段とが係合し、上記可動バル
ブ部材をさらに前進されると、上記第二バルブ・シート
が開いて、上記浮動ピンが高圧流体を受け、上記浮動ピ
ンを完面後退ポジションに押し戻し、それにより、上記
第二バルブを全開する請求項３７に記載のバルブアセン
ブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と通じている第一、
第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジングと、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通
されている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
されている第二ポジションと、 上記の可動バルブ部材には上記可動バルブ部材の一方の
先端に開口する空洞があることと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第三通路を上記第一と第二バルブ通路から遮断
し、上記第一と第二バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第一バルブ
・シートと、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第二通路を上記第一と第三バルブ通路から遮断
し、上記第一と第三バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第二バルブ
・シートと、 ｆ． 上記可動バルブ部材が戻った時、上記の第二ポジ
ションを定義するため上記浮動ピンと係合するための停
止手段と、 ｇ． 上記浮動ピンを上記可動バルブ部材の方へ付勢
し、上記浮動ピンの衝撃を上記停止手段で吸収するため
の付勢手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。バルブ室及
び、上記バルブ室と通じている第一、第二、第三のバル
ブ通路を含むバルブ・ハウジングと、第一と第二ポジシ
ョン間で上記バルブ室内で往復運動をするために取り付
けられた可動バルブ部材であって、密接にはまりあい流
体密閉を形成する第一間隙を上記バルブ・ハウジングと
で形成し、上記可動バルブ部材の少なくとも１つの先端
へ開口する空洞が含まれる可動バルブ部材と、上記の可
動バルブ部材の上記の第一と第二ポジションの１つを定
義するための停止手段であって、上記空洞内に入れ子式
に収容するよう配置された浮動ピンを含み、上記浮動ピ
ンは密接にはまり合い流体密閉を形成する第二間隙を上
記可動バルブ部材とで形成する停止手段と、上記バルブ
・ハウジングと上記可動バルブ部材と連係された第一バ
ルブ・シートであって、上記可動バルブ部材が上記第一
ポジションにある時、上記第三バルブ通路を上記第一と
第二バルブ通路から遮断し、上の記第一と第二バルブ通
路間で、バルブ室を通って流体を流すことができるよう
に、閉じるよう位置される第一のバルブ・シートと、上
記可動バルブ部材と連係された第二バルブ・シートであ
って、上記可動バルブ部材が上記第二ポジションにある
時、上記第二バルブ通路を上記第一を第三バルブ通路か
ら遮断し、上の記第一と第三バルブ通路間で、流体を流
すことができるように、閉じるよう位置される第二バル
ブ・シートと、を備え、上記可動バルブ部材には、上記
の第一と第二間隙から洩れ出る流体の量を減らすための
流体漏れ減少手段が含まれ、上記流体漏れ減少手段に
は、上記の第一と第二間隙を相互に連通させるため小さ
な通路が上記可動バルブ部材の中に含まれている圧力平
衡３方向バルブアセンブリ。上記第一と第二間隙は、一
端で高流体圧と通じ、他端で、低流体圧と通じ、上記第
一間隙は、上記第二間隙と比べて、流体圧により、様々
に変形される請求項４０に記載のバルブアセンブリ。上
記の小さな通路は、上記間隙の高圧がかかった端より
、低圧のかかった端の方により近いところに位置され
ている請求項４１に記載のバルブアセンブリ。バルブ室
と各々が前記バルブ室と連通する供給通路と出口通路と
ドレン通路を備える、バルブ・ハウジングと、第一、第
二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動する様に
設置された可動バルブ部材であって、前記可動バルブ部
材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に開口する
腔を備えることと、励起されると第二ポジションに向か
って可動バルブ部材を前進させ、励起されない時には可
動バルブ部材が第一ポジションに後退するのを許容する
ソレノイド手段と、可動バルブ部材の前記第一、第二ポ
ジションの一つを決定するための停止手段であって、前
記停止手段は、前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式に
受け入れられる様に配置された浮動ピンを備えること
と、前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シート
であって、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材
が第一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、
前記供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、
出口通路と排出通路の間で前記バルブ室を通り流体が流
れることを許容することと、前記可動バルブ部材と連係
した第二バルブ・シートであって、前記第二バルブ・シ
ートは、可動バルブ部材が第二ポジションにあると閉鎖
されるように位置され、前記ドレン通路を前記出口通路
と供給通路から閉鎖し、出口通路と供給通路の間で流体
が流れることを許容することと、前記バルブ・シート、
前記可動バルブ部材、前記バルブ室は、可動バルブ部材
が第一ポジションにある間均衡のとれた流体力となる様
に形成され、かつ位置され、前記可動バルブ部材と前記
浮動ピンの間の前記可動バルブ部材に作用する供給流体
圧に起因する一方向に前記可動バルブ部材を移動させよ
うとする流体力は、可動バルブ部材が第二ポジションに
ある時に前記可動バルブ部材と前記バルブ・ハウジング
の間の可動バルブ部材に作用する供給流体圧に起因する
反対方向に前記可動バルブ部材を移動させようとする流
体力と実質的に均衡のとれていることを含む圧力平衡３
方向バルブアセンブリ。バルブ室と各々が前記バルブ室
と連通する供給通路と出口通路とドレン通路を備える、
バルブ・ハウジングと、第一、第二ポジションの間で前
記バルブ室内を往復移動する様に設置された可動バルブ
部材であって、前記可動バルブ部材は、第一端と前記第
一端から軸方向に離れた第二端を備え、前記可動バルブ
部材は、前記可動バルブ部材の第一端と第二端の少なく
とも一つに開口する腔を備えることと、可動バルブ部材
の前記第一、第二ポジションの一つを決定するための停
止手段であって、前記停止手段は、前記可動バルブ部材
の腔内に入れ子式に受け入れられる様に配置された浮動
ピンを備えることと、前記可動バルブ部材と連係した第
一バルブ・シートであって、前記第一バルブ・シート
は、可動バルブ部材が第一ポジションにあると閉鎖され
るように位置され、前記供給通路を前記出口通路とドレ
ん通路から閉鎖し、出口通路とドレン通路の間で前記バ
ルブ室を通る流体の流れを許容することと、前記可動バ
ルブ部材と連係した第二バルブ・シートであって、前記
第二バルブ・シートは、可動バルブ部材が第二ポジショ
ンにあると閉鎖されるように位置され、前記ドレン通路
を前記出口通路と供給通路から閉鎖し、出口通路と供給
通路の間で流体の流れを許容することを許容すること
と、前記バルブ・シート、前記可動バルブ部材、前記バ
ルブ室は、可動バルブ部材が第一ポジションにある間均
衡のとれた流体力となる様に形成され、かつ位置され、
前記可動バルブ部材と前記浮動ピンの間の前記可動バル
ブ部材に作用する供給流体圧に起因する一方向に、前記
可動バルブ部材を移動させようとする流体力は、可動バ
ルブ部材が第二ポジションにある時に前記可動バルブ部
材の第一端と第二端の中間にある前記バルブ・ハウジン
グと前記可動バルブ部材の間の可動バルブ部材に作用す
る供給流体圧に起因する反対方向に前記可動バルブ部材
を移動させようとする流体力と実質的に均衡のとれてい
ることとを含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。バル
ブ室と各々が前記バルブ室と連通する供給通路と出口通
路とドレン通路を備える、バルブ・ハウジングと、第
一、第二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動す
る様に設置された可動バルブ部材であって、前記可動バ
ルブ部材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に開
口する腔を備えることと、可動バルブ部材と前記バルブ
・ハウジングの間で放射状に前記バルブ・ハウジング内
に形成された凹部と、可動バルブ部材の前記第一、第二
ポジションの一つを決定するための停止手段であって、
前記停止手段は、前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式
に受け入れられる様に配置された浮動ピンを備えること
と、前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シート
であって、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材
が第一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、
前記供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、
出口通路とドレン通路の間で前記バルブ室を通る流体の
流れを許容することと、前記可動バルブ部材と連係した
第二バルブ・シートであって、前記第二バルブ・シート
は、可動バルブ部材が第二ポジションにあると閉鎖され
るように位置され、前記ドレン通路を前記出口通路と供
給通路から閉鎖し、出口通路と供給通路の間での流体の
流れを許容することと、前記バルブ・シート、前記可動
バルブ部材、前記バルブ室は、可動バルブ部材が第一ポ
ジションにある間均衡のとれた流体力となる様に形成さ
れ、かつ位置され、前記可動バルブ部材と前記浮動ピン
の間の前記可動バルブ部材に作用する供給流体圧に起因
する一方向に前記可動バルブ部材を移動させようとする
流体力は、可動バルブ部材が第二ポジションにある時に
前記可動バルブ部材と前記バルブ・ハウジングの間の前
記凹部にある前記可動バルブ部材に作用する供給流体圧
に起因する反対方向に前記可動バルブ部材を移動させよ
うとする流体力と実質的に均衡のとれていることとを含
む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 ａ．バルブ室と前記バルブ室と連通した第一，第二，第
三バルブ通路とを包含するバルブ・ハウジングと、 ｂ．ｉ．第三バルブ通路が第一、第二バルブ通路から遮
断され、前記第一と第二バルブ通路が連通している第一
ポジションと、 ｉｉ．前記第二バルブ通路が第一、第三バルブ通路から
遮断され、前記第一と第三通路が連通している第二ポジ
ションと、 の間のバルブ室内で往復移動する様に設置された可動バ
ルブ部材と、前記可動バルブ部材は、前記可動バルブ部
材の一端に開口する腔を包含することと、 ｃ．前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れら
れる浮動ピンと、 ｄ．前記バルブ室内に位置され、前記可動バルブ部材が
第一ポジションにある時に閉鎖されるように位置され、
第三バルブ通路を前記第一、第二バルブ通路から密閉
し、第一、第二バルブ通路の間で流体が流れるのを許容
する第一バルブ・シートと、 ｅ．前記可動バルブ部材の腔内に位置された第二バルブ
・シートであって、可動バルブ部材が前記第二ポジショ
ンにある時に、浮動ピンにより閉鎖されるように位置さ
れ、第一、第三バルブ通路から第二通路を閉鎖し、第
一、第三バルブ通路の間で流体が流れることを許容する
第二バルブ・シートと、 ｆ．前記可動バルブ部材が第二ポジションから第一ポジ
ションに向かって前進する時に、浮動ピンに可動バルブ
部材に従動させて、第二バルブシートを閉鎖させておく
ための付勢手段と、 ｇ．前記浮動ピンが第一ポジションに向かって前記可動
バルブ部材に従動することを阻止し、それにより、前記
第二バルブ・シートが可動バルブ部材が前記第一ポジシ
ョンに達する以前に開口することを確実にするための前
進停止手段と、 を備え、浮動ピンは放射状のフランジを備え、前進停止
手段は、可動バルブ部材が前進する間前記放射状フラン
ジと係合する様に位置されたシムを備え、前記シムは、
除去され、異なる軸方向の長さを有する別の詰物と交換
できる様になっており、前記可動バルブが前進する間浮
動ピンが更に前進するのを阻止し、第二バルブ・シート
を開口させる点を変化する圧力平衡３方向バルブアセン
ブリ。
バルブ室と接続されて流体が流れる高圧流体供給通路、
高圧流体出口通路とドレン通路を有するバルブ・ハウジ
ングを含む、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブを
提供することにより達成される。可動バルブ部材は、供
給通路またはドレン通路のいずれかに出口通路を選択的
に接続するために、バルブ室内に往復運動可能に収容さ
れている。第一のバルブ・シートは、出口通路をドレン
通路から遮断する可動バルブ部材と共働するため、ハウ
ジングのバルブ室内に同中心的に設けられ、第二のバル
ブ・シートは、供給通路を出口通路から分離すための浮
動ピンを収容するための可動バルブ部材の一方の先端の
方へ開いた空隙の中に同中心的に設けられる。浮動ピン
には、その第一の先端のところの密閉表面と、第一の先
端から離れたその第二の先端に隣接した運動（移動）制
限手段が含まれ、その運動制限手段は、可動バルブ部材
の動く方向を横切って延びるピンの形で停止部材を含
む。ピンは、一般的に、横断面がほぼ四角く、ピンの中
央部は、ピンの周部回りが様々な深さに凹んでいる、そ
の結果、ピンの回転により、浮動ピンの位置を変え、よ
って、バルブ・スロトークの長さを変える。本発明の前
記目的は以下の本発明の種々の態様により達成される。
バルブ室、及び上記バルブ室と通じている第一、第二、
第三のバルブ通路を有するバルブ・ハウジングと、第一
と第二ポジション間を、上記バルブ室内で往復運動する
ために取付けられた可動バルブ部材と、上記可動バルブ
部材と連係している第一のバルブ・シートであって、上
記の第一と第二バルブ通路から上記の第三バルブ通路を
密閉し、上記の第一と第二バルブ通路との間で流体を流
せるようにするため、上記可動バルブ部材が上記の第一
ポジションにある時、閉じられるように位置される上記
第一バルブ・シートと、上記可動バルブ部材と連係して
いる第二のバルブ・シートであって、上記の第一と第三
バルブ通路から上記の第二バルブ通路を密閉し、上記の
第一と第三バルブ通路との間で流体を流せるようにする
ため、上記可動バルブ部材が上記の第二ポジションにあ
る時、閉じられるように位置される上記第二バルブ・シ
ートと、を備え、上記の第一バルブ・シートは、上記の
第二バルブ・シートの有効密閉領域と実質的にサイズの
違う有効密閉領域を有し、上記可動バルブ部材が上記の
第一と第二ポジションの両方にある間、上記可動バルブ
部材が、流体の力の平衡をとれるように上記バルブ・シ
ート、上記可動バルブ部材及び上記バルブ室は、成形及
び位置されることを含む圧力平衡ンス３方向のバルブア
センブリ。上記の第一バルブ・シートの直径は、上記の
第二バルブ・シートの直径より小さい請求項１に記載の
バルブアセンブリ。上記可動バルブ部材には、少なくと
も上記可動バルブ部材の一方の先端に開口する空洞がで
きており、そして、上記バルブアセンブリにはさらに、
上記可動バルブ部材の上記第一と第二ポジションのいず
れか１つを定義するための停止手段が含まれ、上記停止
手段には、上記可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式
に収容されるよう配置された浮動ピンが含まれる請求項
１に記載のバルブアセンブリ。上記第一バルブ・シート
が、上記可動バルブ部材と上記バルブ・ハウジングとの
間に形成され、上記第二バルブ・シートが上記浮動ピン
と上記可動バルブ部材との間で形成されている請求項３
に記載のバルブアセンブリ。上記浮動ピンが、流体を密
閉するために、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側表
面との十分に近接した摺動するはまり合いを持ち、上記
可動バルブ部材には、上記の第二バルブ・シートに隣接
する上記の空洞の一端に内部環状凹部があり、上記バル
ブ・ハウジングは、上記可動バルブ部材が第二ポジショ
ンにある時に上記バルブ室と通じ、軸方向に、上記の第
一バルブ・シートに隣接して位置される第一外部環状凹
部と上記バルブ室と通じ、軸方向に上記内部環状凹部に
隣接して位置される第二外部環状凹部とを有し、上記の
第一外部環状凹部と上記可動バルブ部材の上記空洞との
間に延びた上記の可動バルブ部材内にある第一放射状通
路や、上記の第二バルブ・シート、上記の内部環状凹
部、上記内部環状凹部と上記第二外部環状凹部の間に延
びた第二の放射状通路によって接続され流体が流れるよ
うになっている請求項４に記載のバルブアセンブリ。上
記可動バルブ部材は、実質上、上記の第一と第二の外部
環状凹部の間に延びている上記可動バルブ部材の全長に
わたって、流体の流れを密閉し、上記の第二外部環状凹
部を超えて、上記バルブ・ハウジングと上記可動バルブ
部材との間で流体が洩れないように上記第二外部環状凹
部を密閉するために、上記バルブ室の内側表面との十分
に近接する摺動するはまり合いを有する請求項５に記載
のバルブアセンブリ。上記の第一バルブ通路は、上記バ
ルブアセンブリから流れ出る流体のための通路を作るた
め、上記第一環状外部凹部と接続され、上記の第二バル
ブ通路は、比較的高圧がかかった流体を上部可動バルブ
アセンブリへと供給するための通路を作ため、上記第二
環状外部凹部と接続されており、上記可動バルブ部材内
に含まれる上記の空洞が上記第二バルブ・シートから、
第一環状外部凹部と軸方向に整合された位置まで延びて
おり、それにより、上記可動バルブ部材がその第一ポジ
ションにある時に、上記第二バルブ通路から、上記第一
バルブ通路へと、上記第二外部環状凹部、上記第二放射
状通路、上記第二バルブ・シート、上記可動バルブ部材
の空洞及び上記第一放射状通路を通って、流体が流れる
流路が作られる請求項６に記載のバルブアセンブリ。上
記の第三バルブ通路は、上記の第二環状外部凹部から離
れる方向に上記第一環状外部凹部から軸方向に離問され
た位置で、上記バルブ室から低圧で流体を排出するため
に上記バルブ室と接続しており、そして、上記可動バル
ブ部材がその第二ポジションにある時、上記第一バルブ
・シートを通って流体が流れるように、上記第一外部環
状凹部と接続され、上記の第三バルブ通路は、上記可動
バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上記の第
一外部環状凹部から流体が流れないよう遮断されている
請求項７に記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部
材の上記空洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面の密
閉面積は、上記の第一と第二の外部環状空洞との間の上
記可動バルブ部材の有効横横断面密閉面積と、上記の第
一バルブ・シートの有効密閉面積との差に等しく、上記
の可動バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上
記可動バルブ部材が、流体の力平衡がとれる請求項８に
記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部材の上記空
洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面密閉面積は、上
記の第二バルブ・シートの有効密閉面積と等しく、上記
可動バルブ部材がその第二ポジションにある時、上記可
動バルブ部材がそれによって流体の力平衡がとれる請求
項９に記載のバルブアセンブリ。さらに、上記可動バル
ブ部材に対しその第二ポジションの方へ後退する力を加
えるための第一付勢手段、通電時、第一ポジションの方
へ上記可動バルブ部材を前進させると共に、通電停止
時、第二ポジションへ上記可動バルブ部材が後退するの
を許容するソレノイド手段を含む請求項１０に記載のバ
ルブアセンブリ。上記のストップ手段には、上記の第二
バルブ・シートから遠く離れたその１つの先端に隣接す
る移動制限手段が含まれ、上記移動制限手段には、上記
の第二バルブ・シートが閉じられる上記可動バルブ部材
の上記第二ポジションを定義するために上記浮動ピン及
び上記可動バルブ部材が後退するのを阻止するための後
退停止手段及び、上記の可動バルブ部材が、上記の第一
バルブ・シートを閉じるその第一ポジションに達する前
に、上記浮動ピンが前進するのを阻止するために前進停
止手段が含まれる請求項１１記載のバルブアセンブリ。
さらに、上記の浮動ピンへ上記の前進停止手段の方向へ
前進力を加えるための第二付勢手段を含み、上記の第二
付勢手段の前進力は、上記の第一付勢手段の後退力より
小さいという請求項１２に記載のバルブアセンブリ。上
記ソレノイド手段には、通電された場合、電磁場を作る
電磁コイル及び、上記可動バルブ部材に接続されたアー
マチュアが含まれ、上記アーマチュアは、上記電磁コイ
ルの通電により上記アーマチュアを引き付け、上記第一
付勢手段の後退する力に抗して、上記可動バルブ部材の
上記第一ポジションの方に向かって上記の可動バルブ部
材を前進させるように、上記電磁コイルに隣接して位置
されており、上記の浮動ピンは、上記第二付勢手段の上
記の前進する力に応答して、前記可動バルブ部材と共に
前進し、上記浮動ピンが上記の前進停止手段と当接する
まで、上記の第二バルブを閉じておく請求項１３に記載
のバルブアセンブリ。上記浮動ピンには、上記前進停止
手段と係合するために配置された放射状フランジが含ま
れており、上記前進停止手段には、上記可動バルブ部材
が、その第一ポジションの方へ前進している間、軸方向
長さが上記浮動ピンの前進が阻止される位置を決定する
取り換え可能な環状シムが含まれる、請求の範囲第１４
項に記載のバルブアセンブリ。上記後退停止手段は、上
記の可動バルブ部材の上記の第二ポジションを軸方向に
変えるために、軸方向に調整できる請求項１５に記載の
バルブアセンブリ。上記の前進停止手段は、上記第一バ
ルブ・シートが閉じる直前に、上記浮動ピンの前進を阻
止し、上記第二バルブ・シートを開け、流体が上記第二
バルブ・シートを通って流れるようし、上記の第二付勢
手段の力に打ち勝ち、抑止し、上記浮動ピンを戻して上
記後退停止手段と係合させ、上記第二バルブ・シートを
全開にする流体の力を上記の浮動ピンに加える請求項１
６に記載のバルブアセンブリ。上記浮動ピンは、流体を
密閉するために、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側
表面との十分に近接した摺動するはまり合いを持ち、上
記可動バルブ部材には、上記の第二バルブ・シートに隣
接する内部環状凹部があり、上記バルブ・ハウジング
は、上記バルブ室と通じ、軸方向に上記の第二バルブ・
シートに隣接して位置される外部環状凹部を有し、上記
内部及び外部の環状凹部は、上記可動バルブ部材に含ま
れる第一放射状通路に接続され流体の流通ができる請求
項４に記載のバルブアセンブリ。上記可動バルブ部材
は、上記のバルブ室の内部表面との十に近接した摺動す
るはまり合いを有し、上記バルブ・ハウジングと上記可
動バルブ部材との間で流体洩れがないように上記外部環
状凹部を密閉するために、上記外部環状凹部から軸方向
に西方向に延びている流体密封部を形成している請求項
１８に記載のバルブアセンブリ。上記の第一通路は、上
記バルブアセンブリから流体を流すための通路を作るた
め、上記外部環状凹部と接続され、上記の第二バルブ通
路は、比較的高圧下で流体を上記バルブアセンブリへ供
給するための通路を作るため、上記環状外部凹部と接続
され、上記第二バルブ・シートは、上記可動バルブ部材
が、その第二ポジションにある時に、上記外部環状凹部
と連係して、上記の第二バルブ通路を上記の第一バルブ
通路から遮断する請求項１９に記載のバルブアセンブ
リ。上記の第三バルブ通路は、上記バルブ室から低圧力
で、流体を排出するために上記バルブ室に接続されてお
り、上記の第三バルブの通路には、上記可動バルブ部材
の空洞の一部が含まれ、上記の第三バルブ通路は、上記
可動バルブ部材が、その第一ポジションにある時、上記
可動バルブ部材の上記内部環状凹部から遮断される請求
項２０に記載のバルブアセンブリ。上記の可動バルブ部
材の上記の空洞内にある上記浮動ピンの有効横横断面の
密閉面積と、上記の浮動ピンの密閉面積と同じ軸方向位
置で、上記バルブ室内にある上記可動バルブ部材の有効
横断面の密閉面積との差は、上記の第一バルブ・シート
の有効密閉面積と、上記の第一バルブ・シートと同じ軸
方向位置で、上記可動バルブ部材の有効横断面の密閉面
積との差に等しく、上記可動バルブ部材は、上記可動バ
ルブ部材が、その第一ポジションにある時に、流体の力
に平衡にされる請求項２１に記載のバルブアセンブリ。
上記の第二のバルブ・シートの有効密閉面積は、上記の
第二バルブ通路とつながっている上記外部環状凹部の
一部に隣接する上記バルブ室内での上記可動バルブ部材
の有効横断面の密閉面積に等しく、上記可動バルブ部材
がその第二のポジションにある時、上記可動バルブ部材
は、流体の力平衡がとれている請求項２２に記載のバル
ブアセンブリ。バルブ室及び、上記バルブ室と通じてい
る第一、第二及び、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハ
ウジングと、第一と第二ポジションの間を、上記バルブ
室内で、往復運動をするために、取り付けられた可動バ
ルブ部材であって、上記可動バルブ部材の少なくとも一
つの先端へ閉口している空洞を含む可動バルブ部材と、
上記可動バルブ部材の上記第一と第二のポジションのい
ずれか１つを定義するための停止手段であって、上記可
動バルブ部材の上部空洞内に入れ子式で収容するように
配置された浮動ピンを含む停止手段と、上記のバルブ・
ハウジングと上記の可動バルブ部材と連係する第一バル
ブ・シートであって、上記可動バルブ部材が上記の第一
ポジションにあるとき閉鎖されるように位置され、上記
の第一と第二のバルブ通路から上記の第三バルブ通路を
密閉し、上記の第一と第二のバルブ通路の間を上記のバ
ルブ室を通って、流体が流れるようにする第一バルブ・
シートと、上記の可動バルブ部材と連係する第二バルブ
・シートであって、上記可動バルブ部材が上記の第二ポ
ジションにある時に閉鎖されるように位置して、上記の
第一と第三のバルブ通路から上記の第三バルブ通路を密
閉し、上記の第一と第三のバルブ通路の間を流体が流れ
るようにする第二バルブ・シートと、を備え、上記バル
ブ・シート、上記可動バルブ部材及び上記バルブ室が、
上記第一と第二ポジションにある間は、上記可動バルブ
部材が、流体の力を平衡させるよう成形されると共に、
位置され、上記停止手段には、上記可動バルブ部材が、
上記第一ポジションから後退した時、上記第二ポジショ
ンを決定するため、上記浮動ピンの一方の先端と係合す
るために上記バルブ・ハウジング内に調整可能な後退停
止手段が含まれている圧力バランス３方向バルブアセン
ブリ。上記の第一バルブ・シートの有効密閉面積と、上
記の第二バルブ・シートの有効密閉面積が等しい請求項
２４に記載のバルブアセンブリ。上記の可動バルブ部材
は、上記の第一と第二ポジションの間を予め設定された
バルブ・ストロークで、往復する請求項２５に記載のバ
ルブアセンブリ。さらに、後退する力を上記可動バルブ
部材及び上記の浮動ピンに対して上記の後退停止手段の
方向へ加えるための不勢手段を含む請求項２６に記載の
バルブアセンブリ。さらに、上記の可動バルブ部材に接
続されたソレノイドとアーマチュアを含み、上記ソレノ
イドは、ソレノイドを通電すると、上記のアーマチュア
を引き付け、上記可動バルブ部材を上記の第一ポジショ
ンの方へ前進させるように、アーマチュアと隣接して位
置決めされている請求項２７に記載のバルブアセンブ
リ。上記後退停止手段は、上記の所定のバルブ・ストロ
ークの長さを調整するために調整可能である請求項２８
に記載のバルブアセンブリ。上記後退停止手段には、上
記可動バルブ部材の動く方向に横断する方向に上記可動
バルブ部材に形成された孔を貫通するように延びている
クロスピンが含まれる請求項２９に記載のバルブアセン
ブリ。上記のクロスピンの両端は、横断面が四角く、上
記ピンの少なくとも１つの表面の中央部分は凹んでいる
請求項３０に記載のバルブアセンブリ。上記ピンの各表
面の中央部が凹んでおり、各凹みは、隣接の側面の凹み
と比べて深さは様々異なっている請求項３０に記載のバ
ルブアセンブリ。上記の浮動ピンの上記の第二先端は、
上記側面の１つの中央部分に接触するのに適用され、上
記付勢手段には、ばねが含まれており、上記ばねの一方
の先端は、上記ピンの反対の側面の中央表面に接触して
おり、上記ばねの他方の先端は、上記可動バルブ部材と
係合して、上記可動バルブ部材をその第二ポジションの
方へ押圧する請求項３２に記載のバルブアセンブリ。上
記浮動ピンの上記の第二先端は中高とされ、上記浮動ピ
ンが上記クロスピンの方に付勢される時、上記浮動ピン
のサイドローディングを防止する請求項３３に記載のバ
ルブアセンブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と 通じている第
一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジング
と、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ．上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ通
路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通し
ている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
している第二ポジションと、 ｃ． 上記の第一と第二ポジションとの間で、上記可動
バルブ部材を変位させることにより、バルブアセンブリ
を制御するためのソレノイド作動手段であって、上記バ
ルブ・ハウジングの片方の側に取り付けられているソレ
ノイド作動手段と、 ｄ． 上記の可動バルブ手段の上記ポジションの１つに
あって調整を可能にするため、上記のソレノイド作動手
段とは反対側にある上記バルブ・ハウジングに取り付け
られた停止手段であって、上記可動バルブ部材の一方の
先端に入れ子式に収容された浮動ピン及び、上記可動バ
ルブ部材、上記ポジションの１つに動かされた時に上記
の浮動ピンの一方の先端と係合するように取り付けられ
た調整可能な後退停止手段を含み、上記後退停止手段
は、上記の可動バルブ部材の上記対応ポジションを変更
させるため、選択的に調整ができる停止手段と、を備え
る圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と 通じている第
一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジング
と、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が、上記の第一と第二バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連
通している第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が、上記の第一と第三バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連
通している第二ポジションと、上記の可動バルブ部材に
は上記可動バルブ部材の一方の端に開口する空洞がある
ことと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第三通路を上記第一と
第二バルブ通路から遮断し、上記第一と第二バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第一バルブ・シート
と、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第二通路を上記第一と
第三バルブ通路から遮断し、上記第一と第三バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第二バルブ・シート
と、 ｆ． 上記可動バルブ部材が上記第二ポジションから上
記第一ボジションの方へ進ませられる時に、上記第二バ
ルブ・シートを閉じたままにしておくために、上記浮動
ピンを、上記可動バルブ部材に追従をさせるための付勢
手段と、 ｇ． 上記可動バルブ部材が上部第一ポジションに到達
する前に、上記第二バルブ・シートが開くようにするた
めに、上記浮動ピンが上記可動バルブ部材を上記第一ポ
ジションまでずっと追従していくのを防ぐための前進停
止手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。上記浮動ピン
には、放射状フランジが含まれ、上記前進停止手段に
は、上記可動バルブ部材が前進中に、上記放射状フラン
ジと係合するように位置されたシムが含まれており、上
記シムは、取り外したり、様々な軸方向長さを有する他
のシムと取り換えたりできるよう適用され、上記可動バ
ルブ部材の前進中、上記浮動ピンのさらに前進を阻止し
て、上記の第二バルブ・シートを開ける点を変える請求
項３６に記載のバルブアセンブリ。上記の第二通路は、
高圧流体の供給源に接続可能であり、これにより、上記
浮動ピンと上記前進停止手段とが係合し、上記可動バル
ブ部材をさらに前進されると、上記第二バルブ・シート
が開いて、上記浮動ピンが高圧流体を受け、上記浮動ピ
ンを完面後退ポジションに押し戻し、それにより、上記
第二バルブを全開する請求項３７に記載のバルブアセン
ブリ。 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と通じている第一、
第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウジングと、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通
されている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
されている第二ポジションと、 上記の可動バルブ部材には上記可動バルブ部材の一方の
先端に開口する空洞があることと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第三通路を上記第一と第二バルブ通路から遮断
し、上記第一と第二バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第一バルブ
・シートと、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第二通路を上記第一と第三バルブ通路から遮断
し、上記第一と第三バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第二バルブ
・シートと、 ｆ． 上記可動バルブ部材が戻った時、上記の第二ポジ
ションを定義するため上記浮動ピンと係合するための停
止手段と、 ｇ． 上記浮動ピンを上記可動バルブ部材の方へ付勢
し、上記浮動ピンの衝撃を上記停止手段で吸収するため
の付勢手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。バルブ室及
び、上記バルブ室と通じている第一、第二、第三のバル
ブ通路を含むバルブ・ハウジングと、第一と第二ポジシ
ョン間で上記バルブ室内で往復運動をするために取り付
けられた可動バルブ部材であって、密接にはまりあい流
体密閉を形成する第一間隙を上記バルブ・ハウジングと
で形成し、上記可動バルブ部材の少なくとも１つの先端
へ開口する空洞が含まれる可動バルブ部材と、上記の可
動バルブ部材の上記の第一と第二ポジションの１つを定
義するための停止手段であって、上記空洞内に入れ子式
に収容するよう配置された浮動ピンを含み、上記浮動ピ
ンは密接にはまり合い流体密閉を形成する第二間隙を上
記可動バルブ部材とで形成する停止手段と、上記バルブ
・ハウジングと上記可動バルブ部材と連係された第一バ
ルブ・シートであって、上記可動バルブ部材が上記第一
ポジションにある時、上記第三バルブ通路を上記第一と
第二バルブ通路から遮断し、上の記第一と第二バルブ通
路間で、バルブ室を通って流体を流すことができるよう
に、閉じるよう位置される第一のバルブ・シートと、上
記可動バルブ部材と連係された第二バルブ・シートであ
って、上記可動バルブ部材が上記第二ポジションにある
時、上記第二バルブ通路を上記第一を第三バルブ通路か
ら遮断し、上の記第一と第三バルブ通路間で、流体を流
すことができるように、閉じるよう位置される第二バル
ブ・シートと、を備え、上記可動バルブ部材には、上記
の第一と第二間隙から洩れ出る流体の量を減らすための
流体漏れ減少手段が含まれ、上記流体漏れ減少手段に
は、上記の第一と第二間隙を相互に連通させるため小さ
な通路が上記可動バルブ部材の中に含まれている圧力平
衡３方向バルブアセンブリ。上記第一と第二間隙は、一
端で高流体圧と通じ、他端で、低流体圧と通じ、上記第
一間隙は、上記第二間隙と比べて、流体圧により、様々
に変形される請求項４０に記載のバルブアセンブリ。上
記の小さな通路は、上記間隙の高圧がかかった端より
、低圧のかかった端の方により近いところに位置され
ている請求項４１に記載のバルブアセンブリ。バルブ室
と各々が前記バルブ室と連通する供給通路と出口通路と
ドレン通路を備える、バルブ・ハウジングと、第一、第
二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動する様に
設置された可動バルブ部材であって、前記可動バルブ部
材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に開口する
腔を備えることと、励起されると第二ポジションに向か
って可動バルブ部材を前進させ、励起されない時には可
動バルブ部材が第一ポジションに後退するのを許容する
ソレノイド手段と、可動バルブ部材の前記第一、第二ポ
ジションの一つを決定するための停止手段であって、前
記停止手段は、前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式に
受け入れられる様に配置された浮動ピンを備えること
と、前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シート
であって、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材
が第一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、
前記供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、
出口通路と排出通路の間で前記バルブ室を通り流体が流
れることを許容することと、前記可動バルブ部材と連係
した第二バルブ・シートであって、前記第二バルブ・シ
ートは、可動バルブ部材が第二ポジションにあると閉鎖
されるように位置され、前記ドレン通路を前記出口通路
と供給通路から閉鎖し、出口通路と供給通路の間で流体
が流れることを許容することと、前記バルブ・シート、
前記可動バルブ部材、前記バルブ室は、可動バルブ部材
が第一ポジションにある間均衡のとれた流体力となる様
に形成され、かつ位置され、前記可動バルブ部材と前記
浮動ピンの間の前記可動バルブ部材に作用する供給流体
圧に起因する一方向に前記可動バルブ部材を移動させよ
うとする流体力は、可動バルブ部材が第二ポジションに
ある時に前記可動バルブ部材と前記バルブ・ハウジング
の間の可動バルブ部材に作用する供給流体圧に起因する
反対方向に前記可動バルブ部材を移動させようとする流
体力と実質的に均衡のとれていることを含む圧力平衡３
方向バルブアセンブリ。バルブ室と各々が前記バルブ室
と連通する供給通路と出口通路とドレン通路を備える、
バルブ・ハウジングと、第一、第二ポジションの間で前
記バルブ室内を往復移動する様に設置された可動バルブ
部材であって、前記可動バルブ部材は、第一端と前記第
一端から軸方向に離れた第二端を備え、前記可動バルブ
部材は、前記可動バルブ部材の第一端と第二端の少なく
とも一つに開口する腔を備えることと、可動バルブ部材
の前記第一、第二ポジションの一つを決定するための停
止手段であって、前記停止手段は、前記可動バルブ部材
の腔内に入れ子式に受け入れられる様に配置された浮動
ピンを備えることと、前記可動バルブ部材と連係した第
一バルブ・シートであって、前記第一バルブ・シート
は、可動バルブ部材が第一ポジションにあると閉鎖され
るように位置され、前記供給通路を前記出口通路とドレ
ん通路から閉鎖し、出口通路とドレン通路の間で前記バ
ルブ室を通る流体の流れを許容することと、前記可動バ
ルブ部材と連係した第二バルブ・シートであって、前記
第二バルブ・シートは、可動バルブ部材が第二ポジショ
ンにあると閉鎖されるように位置され、前記ドレン通路
を前記出口通路と供給通路から閉鎖し、出口通路と供給
通路の間で流体の流れを許容することを許容すること
と、前記バルブ・シート、前記可動バルブ部材、前記バ
ルブ室は、可動バルブ部材が第一ポジションにある間均
衡のとれた流体力となる様に形成され、かつ位置され、
前記可動バルブ部材と前記浮動ピンの間の前記可動バル
ブ部材に作用する供給流体圧に起因する一方向に、前記
可動バルブ部材を移動させようとする流体力は、可動バ
ルブ部材が第二ポジションにある時に前記可動バルブ部
材の第一端と第二端の中間にある前記バルブ・ハウジン
グと前記可動バルブ部材の間の可動バルブ部材に作用す
る供給流体圧に起因する反対方向に前記可動バルブ部材
を移動させようとする流体力と実質的に均衡のとれてい
ることとを含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。バル
ブ室と各々が前記バルブ室と連通する供給通路と出口通
路とドレン通路を備える、バルブ・ハウジングと、第
一、第二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動す
る様に設置された可動バルブ部材であって、前記可動バ
ルブ部材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に開
口する腔を備えることと、可動バルブ部材と前記バルブ
・ハウジングの間で放射状に前記バルブ・ハウジング内
に形成された凹部と、可動バルブ部材の前記第一、第二
ポジションの一つを決定するための停止手段であって、
前記停止手段は、前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式
に受け入れられる様に配置された浮動ピンを備えること
と、前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シート
であって、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材
が第一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、
前記供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、
出口通路とドレン通路の間で前記バルブ室を通る流体の
流れを許容することと、前記可動バルブ部材と連係した
第二バルブ・シートであって、前記第二バルブ・シート
は、可動バルブ部材が第二ポジションにあると閉鎖され
るように位置され、前記ドレン通路を前記出口通路と供
給通路から閉鎖し、出口通路と供給通路の間での流体の
流れを許容することと、前記バルブ・シート、前記可動
バルブ部材、前記バルブ室は、可動バルブ部材が第一ポ
ジションにある間均衡のとれた流体力となる様に形成さ
れ、かつ位置され、前記可動バルブ部材と前記浮動ピン
の間の前記可動バルブ部材に作用する供給流体圧に起因
する一方向に前記可動バルブ部材を移動させようとする
流体力は、可動バルブ部材が第二ポジションにある時に
前記可動バルブ部材と前記バルブ・ハウジングの間の前
記凹部にある前記可動バルブ部材に作用する供給流体圧
に起因する反対方向に前記可動バルブ部材を移動させよ
うとする流体力と実質的に均衡のとれていることとを含
む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 ａ．バルブ室と前記バルブ室と連通した第一，第二，第
三バルブ通路とを包含するバルブ・ハウジングと、 ｂ．ｉ．第三バルブ通路が第一、第二バルブ通路から遮
断され、前記第一と第二バルブ通路が連通している第一
ポジションと、 ｉｉ．前記第二バルブ通路が第一、第三バルブ通路から
遮断され、前記第一と第三通路が連通している第二ポジ
ションと、 の間のバルブ室内で往復移動する様に設置された可動バ
ルブ部材と、前記可動バルブ部材は、前記可動バルブ部
材の一端に開口する腔を包含することと、 ｃ．前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れら
れる浮動ピンと、 ｄ．前記バルブ室内に位置され、前記可動バルブ部材が
第一ポジションにある時に閉鎖されるように位置され、
第三バルブ通路を前記第一、第二バルブ通路から密閉
し、第一、第二バルブ通路の間で流体が流れるのを許容
する第一バルブ・シートと、 ｅ．前記可動バルブ部材の腔内に位置された第二バルブ
・シートであって、可動バルブ部材が前記第二ポジショ
ンにある時に、浮動ピンにより閉鎖されるように位置さ
れ、第一、第三バルブ通路から第二通路を閉鎖し、第
一、第三バルブ通路の間で流体が流れることを許容する
第二バルブ・シートと、 ｆ．前記可動バルブ部材が第二ポジションから第一ポジ
ションに向かって前進する時に、浮動ピンに可動バルブ
部材に従動させて、第二バルブシートを閉鎖させておく
ための付勢手段と、 ｇ．前記浮動ピンが第一ポジションに向かって前記可動
バルブ部材に従動することを阻止し、それにより、前記
第二バルブ・シートが可動バルブ部材が前記第一ポジシ
ョンに達する以前に開口することを確実にするための前
進停止手段と、 を備え、浮動ピンは放射状のフランジを備え、前進停止
手段は、可動バルブ部材が前進する間前記放射状フラン
ジと係合する様に位置されたシムを備え、前記シムは、
除去され、異なる軸方向の長さを有する別の詰物と交換
できる様になっており、前記可動バルブが前進する間浮
動ピンが更に前進するのを阻止し、第二バルブ・シート
を開口させる点を変化する圧力平衡３方向バルブアセン
ブリ。
【００３３】以上に加えて、本発明の追加メリットにつ
いては、下記の詳細な説明を、いくつかの図と照らし合
わせながら読むと明らかになるだろう。
いては、下記の詳細な説明を、いくつかの図と照らし合
わせながら読むと明らかになるだろう。
【００３４】
【実施例】本発明は、図１〜２６と併せて、より詳しく
説明される。
説明される。
【００３５】まずは、図１〜２０までで、特に、図１〜
１４については、力平衡のとれた、本発明の好ましい実
施例による、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブ組
立（アセンブリ）が示されている。このバルブ設計は、
２０，０００ｐｓｉを超えた、欲ましい燃料噴射圧力が
必要とされる圧縮点火内燃エンジンに使われる噴射制御
バルブとしての適用に、特に適している。圧力バランス
３方向ソレノイド・バルブ１には、バルブ・ハウジング
２が含まれ、これには、バルブ室４と接続され流体が流
れる流体流通バルブ通路６、８、１０とともに、中央穴
がハウジングの全長に延びる形のバルブ室４が含まれ
る。バルブ通路６は、高圧流体供給通路であり、内燃エ
ンジン用の高圧源と接続される。例えば、バルブ通路６
は、アキュムレータ（図にない）に接続される。これの
アキュムレータ、非常に高圧、例えば５，０００〜３
０，０００ｐｓｉ以上に、一時的に燃料を維持するため
に適合される。そうした圧力は、高いエンジン効率と、
低エミッションを達成するには、非常に望ましい。そう
した高い圧力のかかった流体を制御するのは、どんな条
件下でも難しいが、特に、燃料を入れるタイミングと量
を非常に正確に、エンジンの動作と同期して制御しなく
てはいけないので、燃料噴射システムの場合は、特に難
しい。本発明は、内燃エンジンの個々のシリンダーへの
燃料供給を制御するのに理想的なほど適しているが、ど
んな条件下でも、または高圧、高速、正確な制御条件の
下で、燃料制御を必要とするために使われる３方向バル
ブを提供する。
１４については、力平衡のとれた、本発明の好ましい実
施例による、圧力バランス３方向ソレノイド・バルブ組
立（アセンブリ）が示されている。このバルブ設計は、
２０，０００ｐｓｉを超えた、欲ましい燃料噴射圧力が
必要とされる圧縮点火内燃エンジンに使われる噴射制御
バルブとしての適用に、特に適している。圧力バランス
３方向ソレノイド・バルブ１には、バルブ・ハウジング
２が含まれ、これには、バルブ室４と接続され流体が流
れる流体流通バルブ通路６、８、１０とともに、中央穴
がハウジングの全長に延びる形のバルブ室４が含まれ
る。バルブ通路６は、高圧流体供給通路であり、内燃エ
ンジン用の高圧源と接続される。例えば、バルブ通路６
は、アキュムレータ（図にない）に接続される。これの
アキュムレータ、非常に高圧、例えば５，０００〜３
０，０００ｐｓｉ以上に、一時的に燃料を維持するため
に適合される。そうした圧力は、高いエンジン効率と、
低エミッションを達成するには、非常に望ましい。そう
した高い圧力のかかった流体を制御するのは、どんな条
件下でも難しいが、特に、燃料を入れるタイミングと量
を非常に正確に、エンジンの動作と同期して制御しなく
てはいけないので、燃料噴射システムの場合は、特に難
しい。本発明は、内燃エンジンの個々のシリンダーへの
燃料供給を制御するのに理想的なほど適しているが、ど
んな条件下でも、または高圧、高速、正確な制御条件の
下で、燃料制御を必要とするために使われる３方向バル
ブを提供する。
【００３６】バルブ通路８は、油圧シリンダー、燃料噴
射ノズル等といった負荷装置へ加圧流体を供給するため
に接続される。次に、詳しく説明するように、バルブ通
路１０は、流体を流体供給源（図にはない）へ戻すため
のドレン通路である。
射ノズル等といった負荷装置へ加圧流体を供給するため
に接続される。次に、詳しく説明するように、バルブ通
路１０は、流体を流体供給源（図にはない）へ戻すため
のドレン通路である。
【００３７】バルブ室４内に往復運動するように位置決
めされているのが、可動バルブ部材１２で、これはバル
ブ通路６、８、１０の間で、流体の流れを制御するた
め、第一と第二のポジションの間で往復するよう適合さ
れている。可動バルブ部材１２は、バルブ室４の内部表
面にフィットした近接スライデングを形成するサイズと
される。それにより、バルブ組立品から流体が漏れない
ように、隣接する表面の間に流体密閉を形成する。可動
バルブ部材１２には、バルブ部材１２の一方の先端の方
に開くように作られていた空隙（キャビティ）１４があ
る。可動バルブ部材１２の空隙１４の中に収容されてい
るのは、自由または浮動ピンで、これは、バルブ部材空
隙１４の内部表面と近接スライディング（摺動）はまり
合いを作るようなサイズとされ、これにより、ピン１６
と可動バルブ部材１２との間の間隙から流体が実質的に
もれないように流体密閉（シール）を形成する。
めされているのが、可動バルブ部材１２で、これはバル
ブ通路６、８、１０の間で、流体の流れを制御するた
め、第一と第二のポジションの間で往復するよう適合さ
れている。可動バルブ部材１２は、バルブ室４の内部表
面にフィットした近接スライデングを形成するサイズと
される。それにより、バルブ組立品から流体が漏れない
ように、隣接する表面の間に流体密閉を形成する。可動
バルブ部材１２には、バルブ部材１２の一方の先端の方
に開くように作られていた空隙（キャビティ）１４があ
る。可動バルブ部材１２の空隙１４の中に収容されてい
るのは、自由または浮動ピンで、これは、バルブ部材空
隙１４の内部表面と近接スライディング（摺動）はまり
合いを作るようなサイズとされ、これにより、ピン１６
と可動バルブ部材１２との間の間隙から流体が実質的に
もれないように流体密閉（シール）を形成する。
【００３８】可動バルブ部材１２の下部にある浮動ピン
１６の位置決めの重要性については、下記に詳しく説明
する。プラグまたは他の適切な固定部材２０の延長とし
て形成された後退ストップ１８は、可動バルブ部材１２
の空隙１４の中の浮動ピン１６の動きに対し下限を提供
するものである。圧縮ばね２２は、後退ストップ１８の
回りに位置決めされ、後退ストップ１８から離れた方向
に、浮動ピン１６を付勢させるため、浮動ピン１６の放
射状フランジ２４と接触している。本発明では、浮動ピ
ン１６の運動の下限は、後退ストップ１８の高さや、プ
ラグ２０が、スペーサや座金のようなシム２１によって
決められた通り、バルブ室４に挿入される量を変えるこ
とによって、簡単に調整できる。さらに、浮動ピン１６
を、ばね２２で前進できる距離については、シム２６で
制御される。シム２６の重要性については、以下の３方
向ソレノイド・バルブ１の動作のところで、詳しく説明
する。
１６の位置決めの重要性については、下記に詳しく説明
する。プラグまたは他の適切な固定部材２０の延長とし
て形成された後退ストップ１８は、可動バルブ部材１２
の空隙１４の中の浮動ピン１６の動きに対し下限を提供
するものである。圧縮ばね２２は、後退ストップ１８の
回りに位置決めされ、後退ストップ１８から離れた方向
に、浮動ピン１６を付勢させるため、浮動ピン１６の放
射状フランジ２４と接触している。本発明では、浮動ピ
ン１６の運動の下限は、後退ストップ１８の高さや、プ
ラグ２０が、スペーサや座金のようなシム２１によって
決められた通り、バルブ室４に挿入される量を変えるこ
とによって、簡単に調整できる。さらに、浮動ピン１６
を、ばね２２で前進できる距離については、シム２６で
制御される。シム２６の重要性については、以下の３方
向ソレノイド・バルブ１の動作のところで、詳しく説明
する。
【００３９】可動バルブ部材１２の上方部分は、アーマ
チュア２８に固定されているが、これは、図１の実施例
で、図に示されたアーマチュア２８上で、上方へ引っ張
られるよう配列された電磁ソレノイド３０に隣接して位
置決めされている。圧縮ばね３２は、ソレノイド３０か
ら離れる方向に可動バルブ部材１２を付勢させるため
に、取り付けられている。本発明の好ましい実施例で
は、圧縮ばね３２の方が、ばね２２より力が大きい。例
えば、ばね２２は、約８０ポンドぐらいなのに対し、圧
縮ばね３２は、１００ ポンドばねである。図１から見
られるように、固定プレート３４は、可動バルブ部材１
２の回りに同中心的に位置決めされており、圧縮ばね３
２に接触している。一方、座金３６は、可動バルブ部材
３２の回りに固定され、圧縮ばね３２の第二の端によっ
て接触している。従って、圧縮ばね３２の下方向へ働く
力は、座金３６を介して可動バルブ部材１２に簡単に伝
達される。
チュア２８に固定されているが、これは、図１の実施例
で、図に示されたアーマチュア２８上で、上方へ引っ張
られるよう配列された電磁ソレノイド３０に隣接して位
置決めされている。圧縮ばね３２は、ソレノイド３０か
ら離れる方向に可動バルブ部材１２を付勢させるため
に、取り付けられている。本発明の好ましい実施例で
は、圧縮ばね３２の方が、ばね２２より力が大きい。例
えば、ばね２２は、約８０ポンドぐらいなのに対し、圧
縮ばね３２は、１００ ポンドばねである。図１から見
られるように、固定プレート３４は、可動バルブ部材１
２の回りに同中心的に位置決めされており、圧縮ばね３
２に接触している。一方、座金３６は、可動バルブ部材
３２の回りに固定され、圧縮ばね３２の第二の端によっ
て接触している。従って、圧縮ばね３２の下方向へ働く
力は、座金３６を介して可動バルブ部材１２に簡単に伝
達される。
【００４０】出口弁通路８とドレイン弁通路１０との間
にハウジングの一部を形成していることは、バルブ・シ
ート３８であるが、これは、可動バルブ部材１２と接触
すると、第一外部環状凹部凹部４０とドレイン通路１０
との間を密閉して、ドレイン通路１０を、残りのバルブ
通路６と８から分離する。これから詳しく説明するよう
に、バルブ通路６と８は、可動バルブ部材１２が、図１
に示される通りに位置される時、接続されて流体を流す
ことができる。バルブ・ハウジング２には、バルブ室４
と通じている第一外部環状凹部４０が含まれる。外部環
状凹部４０は、軸方向でバルブ・シート３８に隣接して
位置決めされている。また、ハウジング２は、供給通路
６との間で流体が流通できる第二外部 環状凹部４１が
含まれている。さらに、第一放射状通路４２は、第一外
部環状凹部４０を、可動バルブ部材１４の可動バルブ部
材空隙１４と接続して流体が流れるようにするために可
動バルブ部材の中に形成される。加えて、可動バルブ部
材１２の空隙１４内に作られたのは、バルブ・シート４
４で、これは、可動バルブ部材１２に作られた内部環状
凹部４８と、第一外部環状凹部４０と、その結果、出口
通路８の間で流体が流れないよう密閉するために、浮動
ピン１６の上部表面４６と協働する。高圧流体供給通路
６からの加圧流体は、二放射状通路５０を介して内部環
状凹部４８に収容される。可動バルブ部材は、バルブ室
４の内部表面に十分に緊密にフライディング（摺動）フ
ィットし、実質的に、第一と第二の外部環状凹部４０と
４１の間に延びている可動バルブ部材１２の全長にわた
って流体が漏れないよう密閉する。密接なフィットの密
閉形成は、第二外部環状凹部４１を超えて延出し、バル
ブ・ハウジング２と可動バルブ部材との間から流体が漏
れないように凹部４１を密閉（シール）する。さらに、
通路５２は、可動バルブ部材１２の中空部分の両側にか
かる圧力を均等化するために可動バルブ部材に設けられ
る。特に、調査研究は、次のように示している。つま
り、２つの対をなす表面の間の小さな間隙の軸方向の長
さに沿ういずれの点でも、流体圧力は、概して、小さな
間隙が一方の先端で高圧を受け、もう片方の 先端で低
圧力がかかっている時は、大きさが下がっていく。図１
８は、バルブ・ハウジング２と可動バルブ部材１２との
間の間隙Ａ及び、浮動ピン１６と可動バルブ部材との間
隙ｂを示している。間隙ＡとＢ内の圧力プロファイルは
同一ではない。というのも、流体圧力が、それぞれの間
隙ＡとＢを様々な 程度に変形されるからだ。可動バル
ブ部材の空洞部分に放射方向に向けられた圧力等化通路
５２を設け、図１９に示された環状凹部５３を付けるこ
とによって、間隙ＡとＢから洩れ出る燃料の量を減らす
ことができる。この現象については、以下の点を考慮す
ることによって理解することができる。
にハウジングの一部を形成していることは、バルブ・シ
ート３８であるが、これは、可動バルブ部材１２と接触
すると、第一外部環状凹部凹部４０とドレイン通路１０
との間を密閉して、ドレイン通路１０を、残りのバルブ
通路６と８から分離する。これから詳しく説明するよう
に、バルブ通路６と８は、可動バルブ部材１２が、図１
に示される通りに位置される時、接続されて流体を流す
ことができる。バルブ・ハウジング２には、バルブ室４
と通じている第一外部環状凹部４０が含まれる。外部環
状凹部４０は、軸方向でバルブ・シート３８に隣接して
位置決めされている。また、ハウジング２は、供給通路
６との間で流体が流通できる第二外部 環状凹部４１が
含まれている。さらに、第一放射状通路４２は、第一外
部環状凹部４０を、可動バルブ部材１４の可動バルブ部
材空隙１４と接続して流体が流れるようにするために可
動バルブ部材の中に形成される。加えて、可動バルブ部
材１２の空隙１４内に作られたのは、バルブ・シート４
４で、これは、可動バルブ部材１２に作られた内部環状
凹部４８と、第一外部環状凹部４０と、その結果、出口
通路８の間で流体が流れないよう密閉するために、浮動
ピン１６の上部表面４６と協働する。高圧流体供給通路
６からの加圧流体は、二放射状通路５０を介して内部環
状凹部４８に収容される。可動バルブ部材は、バルブ室
４の内部表面に十分に緊密にフライディング（摺動）フ
ィットし、実質的に、第一と第二の外部環状凹部４０と
４１の間に延びている可動バルブ部材１２の全長にわた
って流体が漏れないよう密閉する。密接なフィットの密
閉形成は、第二外部環状凹部４１を超えて延出し、バル
ブ・ハウジング２と可動バルブ部材との間から流体が漏
れないように凹部４１を密閉（シール）する。さらに、
通路５２は、可動バルブ部材１２の中空部分の両側にか
かる圧力を均等化するために可動バルブ部材に設けられ
る。特に、調査研究は、次のように示している。つま
り、２つの対をなす表面の間の小さな間隙の軸方向の長
さに沿ういずれの点でも、流体圧力は、概して、小さな
間隙が一方の先端で高圧を受け、もう片方の 先端で低
圧力がかかっている時は、大きさが下がっていく。図１
８は、バルブ・ハウジング２と可動バルブ部材１２との
間の間隙Ａ及び、浮動ピン１６と可動バルブ部材との間
隙ｂを示している。間隙ＡとＢ内の圧力プロファイルは
同一ではない。というのも、流体圧力が、それぞれの間
隙ＡとＢを様々な 程度に変形されるからだ。可動バル
ブ部材の空洞部分に放射方向に向けられた圧力等化通路
５２を設け、図１９に示された環状凹部５３を付けるこ
とによって、間隙ＡとＢから洩れ出る燃料の量を減らす
ことができる。この現象については、以下の点を考慮す
ることによって理解することができる。
【００４１】可動バルブ部材１２の端Ｆが、バルブ・ハ
ウジングの外に突き出し、浮動ピン１６がバルブの端か
ら突き出ている場合、図２０は、ハウジング２と可動バ
ルブ部材１２との間に最後の間隙（Ａ）ができる結果、
Ｅ部分でバルブ内に内部圧力がかかることにより、バル
ブの直径が大きくなる。つまり、可動バルブ部材１２の
ハウジング先端との間隙（Ａ）は、より小さくなる。つ
まり、間隙（Ａ）から漏れ出る量が少なくなるというこ
とである。浮動ピン（間隙Ｂ）の回りの流れが幾分多く
なるだろうが、それも、直径が小さいため、間隙ＡとＢ
から洩れ出る全体の流量は減ることになるだろう。
ウジングの外に突き出し、浮動ピン１６がバルブの端か
ら突き出ている場合、図２０は、ハウジング２と可動バ
ルブ部材１２との間に最後の間隙（Ａ）ができる結果、
Ｅ部分でバルブ内に内部圧力がかかることにより、バル
ブの直径が大きくなる。つまり、可動バルブ部材１２の
ハウジング先端との間隙（Ａ）は、より小さくなる。つ
まり、間隙（Ａ）から漏れ出る量が少なくなるというこ
とである。浮動ピン（間隙Ｂ）の回りの流れが幾分多く
なるだろうが、それも、直径が小さいため、間隙ＡとＢ
から洩れ出る全体の流量は減ることになるだろう。
【００４２】図１の３方向ソレノイド・バルブは、電源
がＯＦＦの状態の時を示している。その場合可動バルブ
・メンバー１２は、ばね３２によって浮動ピン１６に噛
み合うように付勢され、上部表面４６が図３に示されて
いるようにバルブ・シート４４と係合するよう付勢され
る。上方及び下方の両方向に、高圧流体供給通路６から
高圧流体を受ける可動バルブ部材１２の有効表面積が等
しいという点で、このポジションで、バルブ組立品は、
容易に圧力バランスがとれるのが見て取れる。この特徴
については、図２に最もよく示されているが、これは内
部環状凹部４８の周辺の領域の拡大図である。図２に示
されるように、浮動ピン１６が、バルブ・シート４４に
当接している場合、内部環状凹部４８と、第二放射方向
通路５０を満たす加圧流体は、矢印ａが示す上方向及び
下方向両方に、同一の表面積に働く。そうでなければ、
可動バルブ部材１２は、図１に示されるポジションにあ
る時、著しい流体圧力を受けない。というのも、ドレン
通路１０にかかる流体圧力はゼロであり、あるいは少な
くとも、供給通路６の非常に高い圧力と比べて（例：２
０,０００ｐｓｉ以上）比較的圧力は低い（例：１０ｐ
ｓｉ未満）からである。従って、第二放射状通路５０と
内側環状凹部４８内に維持される高圧流体によって、可
動バルブ部材１２にかかる正味の力は、ゼロである。従
って、その結果、電源をＯＦＦにした状態の時、バルブ
は圧力バランスがとれるかまたは、力が平衡することに
なる。
がＯＦＦの状態の時を示している。その場合可動バルブ
・メンバー１２は、ばね３２によって浮動ピン１６に噛
み合うように付勢され、上部表面４６が図３に示されて
いるようにバルブ・シート４４と係合するよう付勢され
る。上方及び下方の両方向に、高圧流体供給通路６から
高圧流体を受ける可動バルブ部材１２の有効表面積が等
しいという点で、このポジションで、バルブ組立品は、
容易に圧力バランスがとれるのが見て取れる。この特徴
については、図２に最もよく示されているが、これは内
部環状凹部４８の周辺の領域の拡大図である。図２に示
されるように、浮動ピン１６が、バルブ・シート４４に
当接している場合、内部環状凹部４８と、第二放射方向
通路５０を満たす加圧流体は、矢印ａが示す上方向及び
下方向両方に、同一の表面積に働く。そうでなければ、
可動バルブ部材１２は、図１に示されるポジションにあ
る時、著しい流体圧力を受けない。というのも、ドレン
通路１０にかかる流体圧力はゼロであり、あるいは少な
くとも、供給通路６の非常に高い圧力と比べて（例：２
０,０００ｐｓｉ以上）比較的圧力は低い（例：１０ｐ
ｓｉ未満）からである。従って、第二放射状通路５０と
内側環状凹部４８内に維持される高圧流体によって、可
動バルブ部材１２にかかる正味の力は、ゼロである。従
って、その結果、電源をＯＦＦにした状態の時、バルブ
は圧力バランスがとれるかまたは、力が平衡することに
なる。
【００４３】図１５から見られる通り、可動バルブ部材
１２内のバルブ・シート４４には、フラスト・コニカル
（円錐台）表面５４が含まれる。この表面は、可動バル
ブ部材の空隙１４の中心軸回りに同心円を描いている。
さらに、浮動ピン１６の上部表面４６には、フラスト・
コニカル部分５６が含まれ、浮動ピン１６のフラスト・
コニカル部分５６の空隙１４の中心軸に対する傾斜角度
は、フラスト・コニカル表面５４の傾斜角度より小さ
い。そうすることによって、浮動ピン１６のフラスト・
コニカル部分５６の外側端と、フラスト・コニカル部分
５６との間で、円形の接線が作られ、両者間を、簡単に
密閉できる。バルブ・シート４４のところで、浮動ピン
１６と可動バルブ部材１２との間で、そういった接触が
行なわれると、フラスト・コニカル表面５４と、フラス
ト・コニカル部分５６が、同一の傾斜角度となることが
必要なバルブ・シートと比べて、機械加工の必要公差を
大幅に減らす結果となった。さらに、浮動ピン１６と可
動バルブ部材１２の間の、ほぼ接触線の密閉により、バ
ルブ１の操作中に、浮動ピン１６と可動バルブ部材１２
を分離するのに役立つ。
１２内のバルブ・シート４４には、フラスト・コニカル
（円錐台）表面５４が含まれる。この表面は、可動バル
ブ部材の空隙１４の中心軸回りに同心円を描いている。
さらに、浮動ピン１６の上部表面４６には、フラスト・
コニカル部分５６が含まれ、浮動ピン１６のフラスト・
コニカル部分５６の空隙１４の中心軸に対する傾斜角度
は、フラスト・コニカル表面５４の傾斜角度より小さ
い。そうすることによって、浮動ピン１６のフラスト・
コニカル部分５６の外側端と、フラスト・コニカル部分
５６との間で、円形の接線が作られ、両者間を、簡単に
密閉できる。バルブ・シート４４のところで、浮動ピン
１６と可動バルブ部材１２との間で、そういった接触が
行なわれると、フラスト・コニカル表面５４と、フラス
ト・コニカル部分５６が、同一の傾斜角度となることが
必要なバルブ・シートと比べて、機械加工の必要公差を
大幅に減らす結果となった。さらに、浮動ピン１６と可
動バルブ部材１２の間の、ほぼ接触線の密閉により、バ
ルブ１の操作中に、浮動ピン１６と可動バルブ部材１２
を分離するのに役立つ。
【００４４】さて、図１〜１４の各々を参照して、力平
衡または圧力バランス３方向ソレノイド・バルブ１の動
作について、以後詳しく説明する。
衡または圧力バランス３方向ソレノイド・バルブ１の動
作について、以後詳しく説明する。
【００４５】前述の通り、図１に示すように、電源が切
れた状態の時、アーマチュア２８は、ソレノイド３０か
ら予め決められた距離分離間しており、浮動ピン１６
は、後退ストップ１８に当接するよう、位置しており、
浮動ピン１６の上部表面は、バルブ・シート４４に着座
している（拡大部分Ｃ（図３）を参照）。よって、高圧
流体供給通路６と出口通路２８の間で流体が流れないよ
う密閉する。さらに、可動バルブ部材は、バルブ・シー
ト３８（拡大部分Ｄ（図４）を参照）から、離間し、よ
って、第一の外側環状凹部４０と、ドレン通路１０との
間で流体の流れを可能にする。さらに、放射状フランジ
２４は、シム２６から予め決められた距離分だけ離間し
ている（拡大部分Ｅ（図５）を参照）。
れた状態の時、アーマチュア２８は、ソレノイド３０か
ら予め決められた距離分離間しており、浮動ピン１６
は、後退ストップ１８に当接するよう、位置しており、
浮動ピン１６の上部表面は、バルブ・シート４４に着座
している（拡大部分Ｃ（図３）を参照）。よって、高圧
流体供給通路６と出口通路２８の間で流体が流れないよ
う密閉する。さらに、可動バルブ部材は、バルブ・シー
ト３８（拡大部分Ｄ（図４）を参照）から、離間し、よ
って、第一の外側環状凹部４０と、ドレン通路１０との
間で流体の流れを可能にする。さらに、放射状フランジ
２４は、シム２６から予め決められた距離分だけ離間し
ている（拡大部分Ｅ（図５）を参照）。
【００４６】さて、図６については、ソレノイド３０の
電源がＯＮになった時、アーマチュア２８は、ソレノイ
ド３０の方に向かって上方へ引っ張られ、その結果、バ
イアスばね３２に抗して、上方向へ可動バルブ部材１２
を前進させることになる。例えば、本発明では、ソレノ
イド３０は、４０ポンドぐらいの最初の力を発生させる
が、これは、可動バルブ部材１２に下方向に働く、２０
ポンドの正味の力を克服する。可動バルブ部材１２の最
初の移動中に、浮動ピン１６は、圧縮ばね２２により作
り出された上方向の力によって可動バルブ部材１２の後
に続く。そうしているうちに、浮動ピン１６の上部表面
４６は、依然として、可動バルブ部材１２のバルブ・シ
ート４４に着座したままとなっている（拡大部分Ｆ（図
７）を参照）。その結果、高圧流体が第一外部環状凹部
４０へ流れさせず、それによって、どんな加圧供給流体
も、バルブ・シート３８と可動バルブ部材１２の対応す
る表面１０との間の空間を通過して、ドレン通路１０へ
流れさせない（拡大部分Ｇ（図８）を参照）。一旦、部
分的に変位されると、浮動ピン１６の放射状フランジ２
４は、シム２６に接触し、よって、浮動ピン１６の引き
続き上方または前進運動を停止させる（拡大部分Ｆ（図
９）を参照）。簡単に認められるように、シム２６の軸
方向の範囲は、浮動ピン１６が運動できる距離を容易に
制御する。例えば、可動バルブ部材１２の全体の往復ス
トロークは、０.００６インチぐらいである。本発明に
より、バルブ・ストロークが完了するちょうど手前で、
同時に、浮動ピンの動きを停止させるのが望ましい。こ
の場合、バルブ・ストロークの完了する約０.００１イ
ンチぐらい前である。従って、シム２６は、放射状フラ
ンジ２４と接触する約０.００５インチ前まで浮動ピン
１６を運動させられる軸方向寸法である必要があるだろ
う。（拡大部分Ｅ（図５）を参照）。
電源がＯＮになった時、アーマチュア２８は、ソレノイ
ド３０の方に向かって上方へ引っ張られ、その結果、バ
イアスばね３２に抗して、上方向へ可動バルブ部材１２
を前進させることになる。例えば、本発明では、ソレノ
イド３０は、４０ポンドぐらいの最初の力を発生させる
が、これは、可動バルブ部材１２に下方向に働く、２０
ポンドの正味の力を克服する。可動バルブ部材１２の最
初の移動中に、浮動ピン１６は、圧縮ばね２２により作
り出された上方向の力によって可動バルブ部材１２の後
に続く。そうしているうちに、浮動ピン１６の上部表面
４６は、依然として、可動バルブ部材１２のバルブ・シ
ート４４に着座したままとなっている（拡大部分Ｆ（図
７）を参照）。その結果、高圧流体が第一外部環状凹部
４０へ流れさせず、それによって、どんな加圧供給流体
も、バルブ・シート３８と可動バルブ部材１２の対応す
る表面１０との間の空間を通過して、ドレン通路１０へ
流れさせない（拡大部分Ｇ（図８）を参照）。一旦、部
分的に変位されると、浮動ピン１６の放射状フランジ２
４は、シム２６に接触し、よって、浮動ピン１６の引き
続き上方または前進運動を停止させる（拡大部分Ｆ（図
９）を参照）。簡単に認められるように、シム２６の軸
方向の範囲は、浮動ピン１６が運動できる距離を容易に
制御する。例えば、可動バルブ部材１２の全体の往復ス
トロークは、０.００６インチぐらいである。本発明に
より、バルブ・ストロークが完了するちょうど手前で、
同時に、浮動ピンの動きを停止させるのが望ましい。こ
の場合、バルブ・ストロークの完了する約０.００１イ
ンチぐらい前である。従って、シム２６は、放射状フラ
ンジ２４と接触する約０.００５インチ前まで浮動ピン
１６を運動させられる軸方向寸法である必要があるだろ
う。（拡大部分Ｅ（図５）を参照）。
【００４７】図１０に示されるように、一旦、放射状フ
ランジ２４が、シム２６に接触すると、可動バルブ部材
１２の引き続きの上方向への動きにより、浮動ピン１６
の上部表面４６を、可動バルブ部材１２のバルブ・シー
トから分離する（拡大部分Ｊ（図１１）を参照）。一
旦、分離されると、浮動ピン１６の上部表面４６とバル
ブ・シート４４との間の通路を通って流れる加圧流体の
供給が、浮動ピン１６を下方向へと駆動し、もう一度、
後退ストップ１８に接触して、その結果、放射状フラン
ジ２４とシム２６との間にスペースをとることができる
こととなった（拡大部分Ｋ（図１３）を参照）。可動バ
ルブ部材１２の最初の移動中に、浮動ピン１６が可動バ
ルブ部材１２と一緒に移動するために、ドレン通路１０
への移行損失は最小限にされる。つまり、可動バルブ部
材１２がバルブ・シート３８に対して完全に着座させら
れる前に、非常に小量の高圧流体が、第１の外部環状凹
部４０へ最初に流れることができる。
ランジ２４が、シム２６に接触すると、可動バルブ部材
１２の引き続きの上方向への動きにより、浮動ピン１６
の上部表面４６を、可動バルブ部材１２のバルブ・シー
トから分離する（拡大部分Ｊ（図１１）を参照）。一
旦、分離されると、浮動ピン１６の上部表面４６とバル
ブ・シート４４との間の通路を通って流れる加圧流体の
供給が、浮動ピン１６を下方向へと駆動し、もう一度、
後退ストップ１８に接触して、その結果、放射状フラン
ジ２４とシム２６との間にスペースをとることができる
こととなった（拡大部分Ｋ（図１３）を参照）。可動バ
ルブ部材１２の最初の移動中に、浮動ピン１６が可動バ
ルブ部材１２と一緒に移動するために、ドレン通路１０
への移行損失は最小限にされる。つまり、可動バルブ部
材１２がバルブ・シート３８に対して完全に着座させら
れる前に、非常に小量の高圧流体が、第１の外部環状凹
部４０へ最初に流れることができる。
【００４８】サイドローディング（側部負荷）を避ける
ために、後退ストップ１８と接触する浮動ピン１６の先
端が、僅かのクラウンに形成されている。この構成によ
り、不均一な磨耗やテレスコーピングポートの洩れを引
き起こすような浮動ピン１５の著しいサイドローデイン
グの可能性を減らす。
ために、後退ストップ１８と接触する浮動ピン１６の先
端が、僅かのクラウンに形成されている。この構成によ
り、不均一な磨耗やテレスコーピングポートの洩れを引
き起こすような浮動ピン１５の著しいサイドローデイン
グの可能性を減らす。
【００４９】従来の３方向ソレノイド・バルブと比較し
て、ドレン通路へ直接、加圧流体が無駄に流れるのを大
幅に減らすことができる。バルブの差動が非常に高い頻
度で繰り返される（典型的なエンジン作動で毎分何百回
も）ような、燃料噴射制御用といった、バルブの適用に
おいては、ドレンへの高圧燃料の望ましくない漏れを大
幅に減らすことにより、エンジン燃料に圧力をかけるた
めにエンジンから必要とされるエネルギー量を、著しく
減らすことができる。この低下した寄生エネルギー損失
は、燃料システムが非常に高い燃料圧力を生み出すよう
設計されている場合、特に大きい。（つまり、２０,０
００ｐｓｉより上）。
て、ドレン通路へ直接、加圧流体が無駄に流れるのを大
幅に減らすことができる。バルブの差動が非常に高い頻
度で繰り返される（典型的なエンジン作動で毎分何百回
も）ような、燃料噴射制御用といった、バルブの適用に
おいては、ドレンへの高圧燃料の望ましくない漏れを大
幅に減らすことにより、エンジン燃料に圧力をかけるた
めにエンジンから必要とされるエネルギー量を、著しく
減らすことができる。この低下した寄生エネルギー損失
は、燃料システムが非常に高い燃料圧力を生み出すよう
設計されている場合、特に大きい。（つまり、２０,０
００ｐｓｉより上）。
【００５０】図１０については、さらに、可動バルブ部
材１２の引き続き上方向への移動は、その結果、バルブ
・シート３８に可動バルブ部材１２を着座することにな
る（拡大部分Ｌ（図１２）を参照）。バルブ・シート３
８への可動バルブ部材１２の着座については、図１６に
詳しく示されている。
材１２の引き続き上方向への移動は、その結果、バルブ
・シート３８に可動バルブ部材１２を着座することにな
る（拡大部分Ｌ（図１２）を参照）。バルブ・シート３
８への可動バルブ部材１２の着座については、図１６に
詳しく示されている。
【００５１】図１５に詳しく示されたバルブ・シート４
４と同様に、可動バルブ部材１２には、水平に対する傾
斜がハウジング２のフラスト・コニカル表面６２の傾斜
より小さいようなフラスト・コニカル表面６０が含まれ
ている。再度、図１５に示される密閉表面については、
急な接触端は、バルブ・シート３８のフラスト・コニカ
ル表面６２に容易に接触する可動バルブ部材１２回りに
同心円が描かれる。図１６に示される、係合するコニカ
ル表面のこの構成により、確かに、フラスト・コニカル
表面６０と６２の係合により形成される、円形の接触線
密閉は、図１６に示された可動バルブ部材１２の外側肩
と同じ直径である。
４と同様に、可動バルブ部材１２には、水平に対する傾
斜がハウジング２のフラスト・コニカル表面６２の傾斜
より小さいようなフラスト・コニカル表面６０が含まれ
ている。再度、図１５に示される密閉表面については、
急な接触端は、バルブ・シート３８のフラスト・コニカ
ル表面６２に容易に接触する可動バルブ部材１２回りに
同心円が描かれる。図１６に示される、係合するコニカ
ル表面のこの構成により、確かに、フラスト・コニカル
表面６０と６２の係合により形成される、円形の接触線
密閉は、図１６に示された可動バルブ部材１２の外側肩
と同じ直径である。
【００５２】さて、図１４については、３方向ソレノイ
ド・バルブが圧力バランスをとれるようにするために、
電源をＯＮとＯＦＦにした両方の状態で、圧力バランス
がとれていなくてはならない。前述の通り、図２につい
ては、電源をＯＦＦした時、加圧流体は、可動バルブ部
材１２に対抗する上方及び下方の両方向へ同じ有効横断
面に対し作用する。従って、３方向ソレノイド・バルブ
が電源をＯＮにした状態の時圧力のバランスがとれるよ
うにするために、可動バルブ部材１２にかかる加圧流体
は、再度、上方及び下方の両方向に同一の有効横断面に
対して作用しなくてはならない。図２の場合のように、
通路５０と内側環状凹部４８の内で働く加圧流体は、上
方と下方の両方向で等しくなる。同様に、放射状通路４
２内で働く加圧流体は、矢印ａで示す上方と下方の両方
向とも同様に等しい。従って、３方向ソレノイド・バル
ブが電源がＯＮにした時の状態で、圧力のバランスをと
れるようにするためには、矢印ｂで示された可動バルブ
部材１２に下方向へ働く加圧流体は、矢印ｃで示される
上方向への可動バルブ部材１２に働くアンバランスな加
圧流体に等しくなければならない。つまり、直径ｄ１
（浮動ピン１６の直径） によって作られた領域は 面積
Ａ１と称され、直径ｄ２によって作られた面積（以後、
領域Ａ２）から直径ｄ３によって作られた面積（以後領
域Ａ３）を引いたものと等しくなくならなくてはならな
い。数学的には、電源をＯＮにした時の状態で３方向ソ
レノイド・バルブが圧力のバランスがとれるようにする
ために、直径は、次の公式を充たす関係でなくてはなら
ない。
ド・バルブが圧力バランスをとれるようにするために、
電源をＯＮとＯＦＦにした両方の状態で、圧力バランス
がとれていなくてはならない。前述の通り、図２につい
ては、電源をＯＦＦした時、加圧流体は、可動バルブ部
材１２に対抗する上方及び下方の両方向へ同じ有効横断
面に対し作用する。従って、３方向ソレノイド・バルブ
が電源をＯＮにした状態の時圧力のバランスがとれるよ
うにするために、可動バルブ部材１２にかかる加圧流体
は、再度、上方及び下方の両方向に同一の有効横断面に
対して作用しなくてはならない。図２の場合のように、
通路５０と内側環状凹部４８の内で働く加圧流体は、上
方と下方の両方向で等しくなる。同様に、放射状通路４
２内で働く加圧流体は、矢印ａで示す上方と下方の両方
向とも同様に等しい。従って、３方向ソレノイド・バル
ブが電源がＯＮにした時の状態で、圧力のバランスをと
れるようにするためには、矢印ｂで示された可動バルブ
部材１２に下方向へ働く加圧流体は、矢印ｃで示される
上方向への可動バルブ部材１２に働くアンバランスな加
圧流体に等しくなければならない。つまり、直径ｄ１
（浮動ピン１６の直径） によって作られた領域は 面積
Ａ１と称され、直径ｄ２によって作られた面積（以後、
領域Ａ２）から直径ｄ３によって作られた面積（以後領
域Ａ３）を引いたものと等しくなくならなくてはならな
い。数学的には、電源をＯＮにした時の状態で３方向ソ
レノイド・バルブが圧力のバランスがとれるようにする
ために、直径は、次の公式を充たす関係でなくてはなら
ない。
【数１】 Ａ1 ＝Ａ2 −Ａ3 （１）
【００５３】従って、図１４から見られるように、バル
ブ・シートと、これにより、直径ｄ１、ｄ２、ｄ３は前
述の公式を充たすものでなくてはならない。しかし、こ
れら直径のいずれも、同一である必要はない。その結
果、本発明については、圧力バランスのとれた３方向ソ
レノイド・バルブはサイズの異なる有効密閉面積を有す
るバルブ・シートを備える。即ち、高圧流体供給通路６
と出口通路８の間に設けられたバルブ・シートは、出口
通路８とドレン通路１０との間に設けられたバルブ・シ
ートより直径が小さくてもよい。サイズの異なる有効密
閉面積を与えることにより、バルブを閉める時とは反対
に、３方向バルブを開ける時、異なる油圧作用を実現す
ることが可能である。例えば、燃料噴射システムでは、
噴射サイクルの開始時はスローで、終わりは迅速である
噴射速度となるのが望ましい時がある。これについて
は、図１７に示されている。
ブ・シートと、これにより、直径ｄ１、ｄ２、ｄ３は前
述の公式を充たすものでなくてはならない。しかし、こ
れら直径のいずれも、同一である必要はない。その結
果、本発明については、圧力バランスのとれた３方向ソ
レノイド・バルブはサイズの異なる有効密閉面積を有す
るバルブ・シートを備える。即ち、高圧流体供給通路６
と出口通路８の間に設けられたバルブ・シートは、出口
通路８とドレン通路１０との間に設けられたバルブ・シ
ートより直径が小さくてもよい。サイズの異なる有効密
閉面積を与えることにより、バルブを閉める時とは反対
に、３方向バルブを開ける時、異なる油圧作用を実現す
ることが可能である。例えば、燃料噴射システムでは、
噴射サイクルの開始時はスローで、終わりは迅速である
噴射速度となるのが望ましい時がある。これについて
は、図１７に示されている。
【００５４】図１７から見られるように、供給通路６か
ら出口通路８へと加圧流体が最初流れている間に、流れ
速度は、低く、時間とともに速度が上がる。ソレノイド
・バルブの電源がＯＦＦになった時、図１７のＸとして
示されているが、加圧流体の出口通路への流れは、噴射
サイクルの終了で突如終了する。従って、そうした圧力
バランス３方向ソレノイド・バルブを取り入れた燃料噴
射システムは、制御された噴射開始と早い応答時間を示
す。
ら出口通路８へと加圧流体が最初流れている間に、流れ
速度は、低く、時間とともに速度が上がる。ソレノイド
・バルブの電源がＯＦＦになった時、図１７のＸとして
示されているが、加圧流体の出口通路への流れは、噴射
サイクルの終了で突如終了する。従って、そうした圧力
バランス３方向ソレノイド・バルブを取り入れた燃料噴
射システムは、制御された噴射開始と早い応答時間を示
す。
【００５５】ソレノイド３０は、電源をＯＦＦにした
時、圧縮ばね３２が可動バルブ部材１２を下方向へ引き
下げ、浮動ピン１６の上部表面４６と接触させる。この
衝撃の一部を、圧縮ばね２２によって吸収される。さら
に、浮動ピン１６と圧縮ばね２２では、「バルブ閉はね
返り」として知られる現象は、著しく減少または、除去
できる。即ち、可動バルブ部材１２が浮動ピン１６の上
部表面４６と接し、浮動ピンが後退ストップ１８と接触
している時、可動バルブ部材１２ははね返り、その結
果、浮動ピン１６の上部表面４６から離れいく傾向があ
る。この現象を補償するために、圧縮ばね２２が可動バ
ルブ部材１２に向かうように浮動ピンを上方に動かす。
その結果、もし、その部材がはね返り、結果、生ずるか
もしれない可動バルブ部材のはずみ（バウンド）の間バ
ルブ・シート４４に当接された状態に浮動ピン１６の上
部表面４６を維持する場合、浮動ピン１６が可動バルブ
部材１２の後を追うようになる。これが、次に、そうで
なければ生ずるであろうバルブ・シート４４と上部表面
４６との間に漏水通路を除去する。
時、圧縮ばね３２が可動バルブ部材１２を下方向へ引き
下げ、浮動ピン１６の上部表面４６と接触させる。この
衝撃の一部を、圧縮ばね２２によって吸収される。さら
に、浮動ピン１６と圧縮ばね２２では、「バルブ閉はね
返り」として知られる現象は、著しく減少または、除去
できる。即ち、可動バルブ部材１２が浮動ピン１６の上
部表面４６と接し、浮動ピンが後退ストップ１８と接触
している時、可動バルブ部材１２ははね返り、その結
果、浮動ピン１６の上部表面４６から離れいく傾向があ
る。この現象を補償するために、圧縮ばね２２が可動バ
ルブ部材１２に向かうように浮動ピンを上方に動かす。
その結果、もし、その部材がはね返り、結果、生ずるか
もしれない可動バルブ部材のはずみ（バウンド）の間バ
ルブ・シート４４に当接された状態に浮動ピン１６の上
部表面４６を維持する場合、浮動ピン１６が可動バルブ
部材１２の後を追うようになる。これが、次に、そうで
なければ生ずるであろうバルブ・シート４４と上部表面
４６との間に漏水通路を除去する。
【００５６】図１〜１４に示される付勢構成のタイプに
代わる代替案として、図１０に示されたポジションの方
へ可動バルブ部材１２をスプリング付勢することが可能
だろう。そういった場合、ソレノイドは、図２４〜２６
で詳細に示され、説明された形となるだろう。そこで
は、アーマチュアは可動バルブ部材の反対のソレノイド
の側に位置され、その結果、ソレノイドが作動された
時、実際に、ソレノイドから離れるようにバルブ部材を
「押す」。
代わる代替案として、図１０に示されたポジションの方
へ可動バルブ部材１２をスプリング付勢することが可能
だろう。そういった場合、ソレノイドは、図２４〜２６
で詳細に示され、説明された形となるだろう。そこで
は、アーマチュアは可動バルブ部材の反対のソレノイド
の側に位置され、その結果、ソレノイドが作動された
時、実際に、ソレノイドから離れるようにバルブ部材を
「押す」。
【００５７】図２１〜２３について、本発明の代替実施
例によって設計された圧力バランス３方向ソレノイド・
バルブ組立体については、詳しく説明される。前の実施
例について、３方向ソレノイド・バルブ１００には、中
にバルブ室１０４を持っているハウジング１０２が含ま
れており、そして加圧流体供給通路１０６と出口通路１
０８が含まれているが、それらはバルブ室１０４との間
で流体を流通させることができる。ドレン通路１１０
は、可動バルブ部材１１２の空隙１１５に設けられてい
る。可動バルブ部材１１２は浮動ピン１１４も収容して
いる。浮動ピン１１４の上方運動は、ストップ部材１１
６によって制限され、可動バルブ部材１１２は、圧縮ば
ね１１８により下方向に付勢されている。また、ハウジ
ング１０２に設けられているのは、掃気通路１２０で、
これは従来の方法で、バルブ室１０４との間で流体が流
動できるように連通されている。
例によって設計された圧力バランス３方向ソレノイド・
バルブ組立体については、詳しく説明される。前の実施
例について、３方向ソレノイド・バルブ１００には、中
にバルブ室１０４を持っているハウジング１０２が含ま
れており、そして加圧流体供給通路１０６と出口通路１
０８が含まれているが、それらはバルブ室１０４との間
で流体を流通させることができる。ドレン通路１１０
は、可動バルブ部材１１２の空隙１１５に設けられてい
る。可動バルブ部材１１２は浮動ピン１１４も収容して
いる。浮動ピン１１４の上方運動は、ストップ部材１１
６によって制限され、可動バルブ部材１１２は、圧縮ば
ね１１８により下方向に付勢されている。また、ハウジ
ング１０２に設けられているのは、掃気通路１２０で、
これは従来の方法で、バルブ室１０４との間で流体が流
動できるように連通されている。
【００５８】圧縮ばね１１８の上部先端とともにストッ
プ部材１１６は、ボルト１２４でハウジング１０２にし
っかり固定されているクロスピン１２２によって固定位
置に維持される。可動バルブ部材１１２の延長部１２６
は、クロスピン１２２を収容するため孔が開けられてい
る。その上部端で、延長部１２６は、通常の方法で、ア
ーマチュアに接続されている。アーマチュアは、望まし
い方法で可動バルブ部材１１２を動かす電磁ソレノイド
によって引き付けられる。フランジ１２８は、可動バル
ブ部材１１２から突き出しており、バルブの電源がＯＦ
Ｆの状態の時に、可動バルブ部材を下方向へハウジング
１０２に形成されたバルブシート１３０に接触するよう
に可動バルブ部材を付勢するために圧縮ばね１１８の第
二の端により接触させられる。
プ部材１１６は、ボルト１２４でハウジング１０２にし
っかり固定されているクロスピン１２２によって固定位
置に維持される。可動バルブ部材１１２の延長部１２６
は、クロスピン１２２を収容するため孔が開けられてい
る。その上部端で、延長部１２６は、通常の方法で、ア
ーマチュアに接続されている。アーマチュアは、望まし
い方法で可動バルブ部材１１２を動かす電磁ソレノイド
によって引き付けられる。フランジ１２８は、可動バル
ブ部材１１２から突き出しており、バルブの電源がＯＦ
Ｆの状態の時に、可動バルブ部材を下方向へハウジング
１０２に形成されたバルブシート１３０に接触するよう
に可動バルブ部材を付勢するために圧縮ばね１１８の第
二の端により接触させられる。
【００５９】可動バルブ部材１１２が、バルブ・シート
１３０に当接すると、出口通路１０８は、可動バルブ部
材１１２に形成された放射状通路１３２及び可動バルブ
部材１１２の空隙１１５を通ってドレン通路１１０へと
連通され、流体を流すことができる。従って、浮動ピン
１１４は、可動バルブ部材１１２に形成されたバルブ・
シート１３４から離間している。これについては、図２
２に明確に示されている。
１３０に当接すると、出口通路１０８は、可動バルブ部
材１１２に形成された放射状通路１３２及び可動バルブ
部材１１２の空隙１１５を通ってドレン通路１１０へと
連通され、流体を流すことができる。従って、浮動ピン
１１４は、可動バルブ部材１１２に形成されたバルブ・
シート１３４から離間している。これについては、図２
２に明確に示されている。
【００６０】図２２について、３方向ソレノイド・バル
ブは、バルブ・シート１３０の直径ｄ４が、外側環状凹
部１２１の一部である高圧流体チャンバ１１９の真下に
ある可動バルブ部材１１２の一部分１１７の直径ｄ５に
等しい限り、電源をＯＦＦにした状態で圧力のバランス
がとれる。これにより、この領域で直径を等しくするこ
とにより、電源を切った状態で、可動バルブ部材１１２
に上方および下方の両方向で働く力は等しくなる。
ブは、バルブ・シート１３０の直径ｄ４が、外側環状凹
部１２１の一部である高圧流体チャンバ１１９の真下に
ある可動バルブ部材１１２の一部分１１７の直径ｄ５に
等しい限り、電源をＯＦＦにした状態で圧力のバランス
がとれる。これにより、この領域で直径を等しくするこ
とにより、電源を切った状態で、可動バルブ部材１１２
に上方および下方の両方向で働く力は等しくなる。
【００６１】図２３について、３方向ソレノイド・バル
ブが電源をＯＮにした状態で示されている。電源をＯＮ
にした状態の可動バルブ部材１１２は、電磁ソレノイド
（図に示されていない）によって上方に押し上げられ
る。その結果、浮動ピン１１４のフラスト−コニカル
（円錐台）形先端表面１３６は、可動バルブ部材１１２
のバルブ・シート１３４に当接している。このポジショ
ンにある場合、加圧流体供給通路１０６からの加圧流体
は、チャンバ１４０及び放射状通路１３２を通って、出
口通路１０８へと流される。同様に、出口通路１０８と
ドレン通路１１０との間の流体の流れは、可動バルブ部
材１１２のバルブ・シート１３４に浮動ピン１１４が当
接しているため密閉される。
ブが電源をＯＮにした状態で示されている。電源をＯＮ
にした状態の可動バルブ部材１１２は、電磁ソレノイド
（図に示されていない）によって上方に押し上げられ
る。その結果、浮動ピン１１４のフラスト−コニカル
（円錐台）形先端表面１３６は、可動バルブ部材１１２
のバルブ・シート１３４に当接している。このポジショ
ンにある場合、加圧流体供給通路１０６からの加圧流体
は、チャンバ１４０及び放射状通路１３２を通って、出
口通路１０８へと流される。同様に、出口通路１０８と
ドレン通路１１０との間の流体の流れは、可動バルブ部
材１１２のバルブ・シート１３４に浮動ピン１１４が当
接しているため密閉される。
【００６２】前の実施例については、３方向ソレノイド
・バルブは、電源がＯＮの状態の時に、圧力のバランス
がとれるようにするために、上方向に働く流体圧力の力
は、下方向に働く流体圧力と等しくなくてはならない。
その結果、上方向に、加圧流体に露出された可動バルブ
部材１１２の有効表面積（表面領域）は、下方向のもの
と同じでなくてはならない。上方向へ可動バルブ部材１
１２に働く間接的に補償された力は、図２３の矢印ａに
よって示されているが一方、直接的には補償されない下
方へ働く圧力の力は、矢印ｂとｃによって示される。矢
印ａに示された加圧流体が働くその有効表面積は、直径
ｄ６によって作られた面積（以後、Ａ６）から直径ｄ５
に作られた面積（以後、Ａ５)を引いたものに等しい。
同様に、矢印ｂとｃに示された下方向への可動バルブ部
材１１２に働く力は、直径ｄ７によって作られた面積
（以後Ａ７）から直径ｄ８で出来た面積（以後、Ａ８）
を引いたものに等しい。数学的に言い換えると、直径ｄ
６−ｄ５により作られる有効面積とｄ７−ｄ８によって
出来る有効面積は、以下の公式を充たさなくてはならな
い。
・バルブは、電源がＯＮの状態の時に、圧力のバランス
がとれるようにするために、上方向に働く流体圧力の力
は、下方向に働く流体圧力と等しくなくてはならない。
その結果、上方向に、加圧流体に露出された可動バルブ
部材１１２の有効表面積（表面領域）は、下方向のもの
と同じでなくてはならない。上方向へ可動バルブ部材１
１２に働く間接的に補償された力は、図２３の矢印ａに
よって示されているが一方、直接的には補償されない下
方へ働く圧力の力は、矢印ｂとｃによって示される。矢
印ａに示された加圧流体が働くその有効表面積は、直径
ｄ６によって作られた面積（以後、Ａ６）から直径ｄ５
に作られた面積（以後、Ａ５)を引いたものに等しい。
同様に、矢印ｂとｃに示された下方向への可動バルブ部
材１１２に働く力は、直径ｄ７によって作られた面積
（以後Ａ７）から直径ｄ８で出来た面積（以後、Ａ８）
を引いたものに等しい。数学的に言い換えると、直径ｄ
６−ｄ５により作られる有効面積とｄ７−ｄ８によって
出来る有効面積は、以下の公式を充たさなくてはならな
い。
【数２】 Ａ6 −Ａ5 ＝Ａ7 −Ａ8 （２）
【００６３】従って、前の実施例については、バルブ・
シートの直径ｄ５とｄ８は、同一である必要はないが、
一方、バルブ・シートは、上述公式を充たすように、浮
動ピン１１４と可動バルブ部材１１２の直径と関係付け
られなくてはならない。
シートの直径ｄ５とｄ８は、同一である必要はないが、
一方、バルブ・シートは、上述公式を充たすように、浮
動ピン１１４と可動バルブ部材１１２の直径と関係付け
られなくてはならない。
【００６４】図２４〜２６では、本発明のさらなる実施
例について、詳しく説明する。
例について、詳しく説明する。
【００６５】まずは、図２４について、中に形成された
バルブ室２０４及び、バルブ室と連通している高圧流体
供給通路２０６、出口通路２０８とドレン通路２１０を
有するハウジング２０２を含む、圧力バランス３方向ソ
レノイド・バルブを示している。また、バルブ室２０４
内に位置されるのは、可動バルブ部材１１２で、これ
は、電磁ソレノイド２１４によって簡単に変位できる。
可動バルブ部材２１２には、中に配置された浮動ピン２
１６を持つ空隙２１５が含まれる。圧縮ばね２１８は、
浮動ピン２１６の密閉表面２２０に当接するように可動
バルブ部材２１２を上方へ引き上げるために空隙２１５
の中に取り付けられている。密閉表面２２０は、バルブ
・シート２２２と連動するが、バルブシート２２２は可
動バルブ部材２１２の空隙２１５に同心円的に形成され
ている。可動バルブ部材２１２は、さらに、そこからバ
ルブ・ストローク調整ピン２２６を収容するための横方
向開口部２２４が含まれる。バルブ・ストローク調整ピ
ン２２６には、端部分２２８と２３０が含まれており、
それらは、実質的に四角い横断面で、中間部分２３２が
凹した表面積が含まれる。ピン２２６については、図２
６に詳しく示されている。
バルブ室２０４及び、バルブ室と連通している高圧流体
供給通路２０６、出口通路２０８とドレン通路２１０を
有するハウジング２０２を含む、圧力バランス３方向ソ
レノイド・バルブを示している。また、バルブ室２０４
内に位置されるのは、可動バルブ部材１１２で、これ
は、電磁ソレノイド２１４によって簡単に変位できる。
可動バルブ部材２１２には、中に配置された浮動ピン２
１６を持つ空隙２１５が含まれる。圧縮ばね２１８は、
浮動ピン２１６の密閉表面２２０に当接するように可動
バルブ部材２１２を上方へ引き上げるために空隙２１５
の中に取り付けられている。密閉表面２２０は、バルブ
・シート２２２と連動するが、バルブシート２２２は可
動バルブ部材２１２の空隙２１５に同心円的に形成され
ている。可動バルブ部材２１２は、さらに、そこからバ
ルブ・ストローク調整ピン２２６を収容するための横方
向開口部２２４が含まれる。バルブ・ストローク調整ピ
ン２２６には、端部分２２８と２３０が含まれており、
それらは、実質的に四角い横断面で、中間部分２３２が
凹した表面積が含まれる。ピン２２６については、図２
６に詳しく示されている。
【００６６】図２６に見られるように、ピン２２６の端
部分２２８と２３０は、横断面が、実質的に四角く、ピ
ンの中央部分２３２には凹んだ表面が含まれ、その表面
２３４と２３６が示されている。図に示されていない表
面とともに中間面２３４と２３６の各々は、端部分２２
８と２３０によって形成されたそれぞれの表面から予め
設定された距離分凹んでおり、隣接面に対してこれらの
凹みの深さがそれぞれ異なる。従って、ピン２２６が、
バルブ・ハウジング２０２に位置され、リテーナ２３８
によって、固定位置に維持される前に、ピン２２６は、
浮動ピン２１６に上限、従って、可動バルブ部材２１２
の運動に対し上を置くために、望ましい、ポジションに
なるまで回転される。リテーナ２３８には、そこから可
動バルブ部材２１２を収容するための中央開口部２４０
が含まれ、ピン２２６がバルブ・ハウジング２０２の表
面２４４に、固く押しつけられるように、バルブ・ハウ
ジング２０２と螺合するためのスレッド２４２が含まれ
ている。可動バルブ部材２１２の自由な動きを阻止する
ピストンの方向荷重のおそれを除去するため、浮動ピン
２１６の上部表面２４６は、クラウン形に外方にくぼん
でいることにの注目することができる。
部分２２８と２３０は、横断面が、実質的に四角く、ピ
ンの中央部分２３２には凹んだ表面が含まれ、その表面
２３４と２３６が示されている。図に示されていない表
面とともに中間面２３４と２３６の各々は、端部分２２
８と２３０によって形成されたそれぞれの表面から予め
設定された距離分凹んでおり、隣接面に対してこれらの
凹みの深さがそれぞれ異なる。従って、ピン２２６が、
バルブ・ハウジング２０２に位置され、リテーナ２３８
によって、固定位置に維持される前に、ピン２２６は、
浮動ピン２１６に上限、従って、可動バルブ部材２１２
の運動に対し上を置くために、望ましい、ポジションに
なるまで回転される。リテーナ２３８には、そこから可
動バルブ部材２１２を収容するための中央開口部２４０
が含まれ、ピン２２６がバルブ・ハウジング２０２の表
面２４４に、固く押しつけられるように、バルブ・ハウ
ジング２０２と螺合するためのスレッド２４２が含まれ
ている。可動バルブ部材２１２の自由な動きを阻止する
ピストンの方向荷重のおそれを除去するため、浮動ピン
２１６の上部表面２４６は、クラウン形に外方にくぼん
でいることにの注目することができる。
【００６７】電源をＯＮにした時、図２５に示される通
り、可動バルブ部材２１２は、ソレノイド２１４の方向
に、放射状フランジ２４８を引き付けることによって下
方へ変位される。放射状フランジ２４８が可動バルブ部
材２１２の延長部に固定されているので、可動バルブ部
材２１２は、ハウジング２０２に形成されたバルブ・シ
ート２５２に接触する可動バルブ部材２１２の密閉表面
２５０によって、下方へ変位または押し付けられる。そ
れにより、出口通路２０８とドレン通路２１０の間での
流体が流れないよう密閉している間は高圧流体供給通路
２０６と出口通路２０８の間の流体流通路が開かれる。
り、可動バルブ部材２１２は、ソレノイド２１４の方向
に、放射状フランジ２４８を引き付けることによって下
方へ変位される。放射状フランジ２４８が可動バルブ部
材２１２の延長部に固定されているので、可動バルブ部
材２１２は、ハウジング２０２に形成されたバルブ・シ
ート２５２に接触する可動バルブ部材２１２の密閉表面
２５０によって、下方へ変位または押し付けられる。そ
れにより、出口通路２０８とドレン通路２１０の間での
流体が流れないよう密閉している間は高圧流体供給通路
２０６と出口通路２０８の間の流体流通路が開かれる。
【００６８】前の実施例について、高圧チャンバ２５４
内で可動バルブ部材２１２に対して上方へ働く流体圧力
の力と、さらに、そういったチャンバ内で下方へ働く流
体圧力の力は等しくなるという点で、電源をＯＦＦにし
た状態で、図２４に示されている３方向ソレノイド・バ
ルブは、圧力のバランスがとれている。図２５に示され
た電源をＯＮにした状態のバルブに関して、電源をＯＮ
にした状態でバルブが圧力バランスがとれるようにする
ためには、浮動ピン２１６の直径ｄ９は、可動バルブ部
材２１２の下に形成されたチャンバ２５６の直径ｄ１０
と等しくならなくてはならない。つまり、本発明のこの
実施例によって、３方向ソレノイド・バルブは、電源が
ＯＮとＯＦＦの状態で確実に圧力のバランスがとれてい
るようにするため、バルブ・シート２２２と２５２は、
等しくなくてはならない。
内で可動バルブ部材２１２に対して上方へ働く流体圧力
の力と、さらに、そういったチャンバ内で下方へ働く流
体圧力の力は等しくなるという点で、電源をＯＦＦにし
た状態で、図２４に示されている３方向ソレノイド・バ
ルブは、圧力のバランスがとれている。図２５に示され
た電源をＯＮにした状態のバルブに関して、電源をＯＮ
にした状態でバルブが圧力バランスがとれるようにする
ためには、浮動ピン２１６の直径ｄ９は、可動バルブ部
材２１２の下に形成されたチャンバ２５６の直径ｄ１０
と等しくならなくてはならない。つまり、本発明のこの
実施例によって、３方向ソレノイド・バルブは、電源が
ＯＮとＯＦＦの状態で確実に圧力のバランスがとれてい
るようにするため、バルブ・シート２２２と２５２は、
等しくなくてはならない。
【００６９】本発明は、好ましい実施例に関して説明さ
れたが、発明は、発明の精神と範囲から逸脱しないで、
本文に特に記載されていない限り他の方法で、実施化で
きることは先行技術の熟練者に理解されるはずである。
従って、発明の精神と範囲は、特許請求の範囲によって
のみ制限されることは、理解されるだろう。
れたが、発明は、発明の精神と範囲から逸脱しないで、
本文に特に記載されていない限り他の方法で、実施化で
きることは先行技術の熟練者に理解されるはずである。
従って、発明の精神と範囲は、特許請求の範囲によって
のみ制限されることは、理解されるだろう。
【００７０】産業上の利用可能性 上記のように、本発明の圧力バランス３方向ソレノイド
・バルブは、高圧燃料が負荷装置に供給されているよう
な様々な公知の油圧、水圧及び燃料システム内で空気の
流れ、油圧流体または燃料を制御するのに容易に適合で
きるだろう。この負荷装置は、油圧または水圧シリンダ
ーであってもよいし、内燃エンジンの１つ又はそれ以上
の燃料噴射装置であってもよい。特に、本発明の圧力バ
ランス３方向ソレノイド・バルブは、噴射サイクルをゆ
っくり開始し、迅速に終了させることにより、噴射の最
初のスタートを制御をするのが望ましいような内燃エン
ジンの噴射サイクルを制御するのに利用することができ
る。
・バルブは、高圧燃料が負荷装置に供給されているよう
な様々な公知の油圧、水圧及び燃料システム内で空気の
流れ、油圧流体または燃料を制御するのに容易に適合で
きるだろう。この負荷装置は、油圧または水圧シリンダ
ーであってもよいし、内燃エンジンの１つ又はそれ以上
の燃料噴射装置であってもよい。特に、本発明の圧力バ
ランス３方向ソレノイド・バルブは、噴射サイクルをゆ
っくり開始し、迅速に終了させることにより、噴射の最
初のスタートを制御をするのが望ましいような内燃エン
ジンの噴射サイクルを制御するのに利用することができ
る。
【図１】「閉」の状態で、通電停止状態の、本発明の好
ましい実施例による、圧力平衡３方向ソレノイド・バル
ブの横断面図である。
ましい実施例による、圧力平衡３方向ソレノイド・バル
ブの横断面図である。
【図２】下部バルブ・シートの回りの図１の３方向ソレ
ノイド・バルブの一部を拡大した横断面図である。
ノイド・バルブの一部を拡大した横断面図である。
【図３】図１のＣ部の拡大図である。
【図４】図１のＤ部の拡大図である。
【図５】図１のＥ部の拡大図である。
【図６】「全閉」位置と「全開」位置との間を可動バル
ブ部材が移動している間の、本発明の好ましい実施例に
よる圧力平衡３方向ソレノイド・バルブの横断面図であ
る。
ブ部材が移動している間の、本発明の好ましい実施例に
よる圧力平衡３方向ソレノイド・バルブの横断面図であ
る。
【図７】図６のＦ部の拡大図である。
【図８】図６のＧ部の拡大図である。
【図９】図６のＨ部の拡大図である。
【図１０】「全開」の状態で、通電時の、本発明の好ま
しい実施例による、圧力平衡３方向ソレノイド・バルブ
の横断面図である。
しい実施例による、圧力平衡３方向ソレノイド・バルブ
の横断面図である。
【図１１】図１０のＪ部の拡大図である。
【図１２】図１０のＬ部の拡大図である。
【図１３】図１０のＫ部の拡大図である。
【図１４】上部バルブ・シートの周辺の図１０の３方向
ソレノイド・バルブの一部の拡大した横断面図である。
ソレノイド・バルブの一部の拡大した横断面図である。
【図１５】図１のＡ部分の拡大図である。
【図１６】図１０のＢ部分の拡大図である。
【図１７】図１−１４に示された３方向ソレノイド・バ
ルブを使って時間の経過とともに、圧力流体の流れの遅
い制御された開始と急停止を示すグラフである。
ルブを使って時間の経過とともに、圧力流体の流れの遅
い制御された開始と急停止を示すグラフである。
【図１８】本発明のバルブアセンブリに形成された重要
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
【図１９】本発明のバルブアセンブリに形成された重要
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
【図２０】本発明のバルブアセンブリに形成された重要
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
な漏れがちな間隙内の流体圧力プロファイルを示すグラ
フである。
【図２１】本発明の他の実施例による、力（圧力）平衡
３方向ソレノイド・バルブの横断面図である。
３方向ソレノイド・バルブの横断面図である。
【図２２】通電停止時の、図２１に示された力平衡３方
向ソレノイド・バルブの拡大横断面図である。
向ソレノイド・バルブの拡大横断面図である。
【図２３】通電状態の、図２１に示された力平衡３方向
ソレノイド・バルブの拡大横断面図である。
ソレノイド・バルブの拡大横断面図である。
【図２４】非通電時の、本発明の更に他の実施例によ
る、力（圧力）平衡３方向ソレノイド・バルブの拡大横
断面図である。
る、力（圧力）平衡３方向ソレノイド・バルブの拡大横
断面図である。
【図２５】通電状態の、図２４に示された力（圧力）平
衡３方向ソレノイド・バルブの横断面図である。
衡３方向ソレノイド・バルブの横断面図である。
【図２６】図２４の力（圧力）平衡３方向ソレノイド・
バルブの所定バルブ・ストロークを設定するのに使われ
るピンの斜視図である。
バルブの所定バルブ・ストロークを設定するのに使われ
るピンの斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベラ ドズポリー アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス ローズバッド ドライブ 4612 (72)発明者 ブライアン ダブリュ． スワンク アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス イースト ウェンブリー レーン 4491 (72)発明者 マーク エス． キャバナ アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス ウッドランド プレイス 3438 (72)発明者 ジョン ディ． レイン アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス ウッドサイド ドライブ 3510 (72)発明者 ケント ブイ． シールズ アメリカ合衆国 47201 インディアナ州 コロンバス ティンバー リッジ 5042
Claims (46)
- 【請求項１】 バルブ室、及び上記バルブ室と通じてい
る第一、第二、第三のバルブ通路を有するバルブ・ハウ
ジングと、 第一と第二ポジション間を、上記バルブ室内で往復運動
するために取付けられた可動バルブ部材と、 上記可動バルブ部材と連係している第一のバルブ・シー
トであって、上記の第一と第二バルブ通路から上記の第
三バルブ通路を密閉し、上記の第一と第二バルブ通路と
の間で流体を流せるようにするため、上記可動バルブ部
材が上記の第一ポジションにある時、閉じられるように
位置される上記第一バルブ・シートと、 上記可動バルブ部材と連係している第二のバルブ・シー
トであって、上記の第一と第三バルブ通路から上記の第
二バルブ通路を密閉し、上記の第一と第三バルブ通路と
の間で流体を流せるようにするため、上記可動バルブ部
材が上記の第二ポジションにある時、閉じられるように
位置される上記第二バルブ・シートと、を備え、 上記の第一バルブ・シートは、上記の第二バルブ・シー
トの有効密閉領域と実質的にサイズの違う有効密閉領域
を有し、上記可動バルブ部材が上記の第一と第二ポジシ
ョンの両方にある間、上記可動バルブ部材が、流体の力
の平衡をとれるように上記バルブ・シート、上記可動バ
ルブ部材及び上記バルブ室は、成形及び位置されること
を含む圧力平衡ンス３方向のバルブアセンブリ。 - 【請求項２】 上記の第一バルブ・シートの直径は、上
記の第二バルブ・シートの直径より小さい請求項１に記
載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３】 上記可動バルブ部材には、少なくとも上
記可動バルブ部材の一方の先端に開口する空洞ができて
おり、そして、上記バルブアセンブリにはさらに、上記
可動バルブ部材の上記第一と第二ポジションのいずれか
１つを定義するための停止手段が含まれ、上記停止手段
には、上記可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に収
容されるよう配置された浮動ピンが含まれる請求項１に
記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項４】 上記第一バルブ・シートが、上記可動バ
ルブ部材と上記バルブ・ハウジングとの間に形成され、
上記第二バルブ・シートが上記浮動ピンと上記可動バル
ブ部材との間で形成されている請求項３に記載のバルブ
アセンブリ。 - 【請求項５】 上記浮動ピンが、流体を密閉するため
に、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側表面との十分
に近接した摺動するはまり合いを持ち、上記可動バルブ
部材には、上記の第二バルブ・シートに隣接する上記の
空洞の一端に内部環状凹部があり、上記バルブ・ハウジ
ングは、上記可動バルブ部材が第二ポジションにある時
に上記バルブ室と通じ、軸方向に、上記の第一バルブ・
シートに隣接して位置される第一外部環状凹部と上記バ
ルブ室と通じ、軸方向に上記内部環状凹部に隣接して位
置される第二外部環状凹部とを有し、上記の第一外部環
状凹部と上記可動バルブ部材の上記空洞との間に延びた
上記の可動バルブ部材内にある第一放射状通路や、上記
の第二バルブ・シート、上記の内部環状凹部、上記内部
環状凹部と上記第二外部環状凹部の間に延びた第二の放
射状通路によって接続され流体が流れるようになってい
る請求項４に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項６】 上記可動バルブ部材は、実質上、上記の
第一と第二の外部環状凹部の間に延びている上記可動バ
ルブ部材の全長にわたって、流体の流れを密閉し、上記
の第二外部環状凹部を超えて、上記バルブ・ハウジング
と上記可動バルブ部材との間で流体が洩れないように上
記第二外部環状凹部を密閉するために、上記バルブ室の
内側表面との十分に近接する摺動するはまり合いを有す
る請求項５に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項７】 上記の第一バルブ通路は、上記バルブア
センブリから流れ出る流体のための通路を作るため、上
記第一環状外部凹部と接続され、上記の第二バルブ通路
は、比較的高圧がかかった流体を上部可動バルブアセン
ブリへと供給するための通路を作ため、上記第二環状外
部凹部と接続されており、上記可動バルブ部材内に含ま
れる上記の空洞が上記第二バルブ・シートから、第一環
状外部凹部と軸方向に整合された位置まで延びており、
それにより、上記可動バルブ部材がその第一ポジション
にある時に、上記第二バルブ通路から、上記第一バルブ
通路へと、上記第二外部環状凹部、上記第二放射状通
路、上記第二バルブ・シート、上記可動バルブ部材の空
洞及び上記第一放射状通路を通って、流体が流れる流路
が作られる請求項６に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項８】 上記の第三バルブ通路は、上記の第二環
状外部凹部から離れる方向に上記第一環状外部凹部から
軸方向に離問された位置で、上記バルブ室から低圧で流
体を排出するために上記バルブ室と接続しており、そし
て、上記可動バルブ部材がその第二ポジションにある
時、上記第一バルブ・シートを通って流体が流れるよう
に、上記第一外部環状凹部と接続され、上記の第三バル
ブ通路は、上記可動バルブ部材が、その第一ポジション
にある時、上記の第一外部環状凹部から流体が流れない
よう遮断されている請求項７に記載のバルブアセンブ
リ。 - 【請求項９】 上記可動バルブ部材の上記空洞内にある
上記浮動ピンの有効横横断面の密閉面積は、 上記の第一と第二の外部環状空洞との間の上記可動バル
ブ部材の有効横横断面密閉面積と、 上記の第一バルブ・シートの有効密閉面積との差に等し
く、上記の可動バルブ部材が、その第一ポジションにあ
る時、上記可動バルブ部材が、流体の力平衡がとれる請
求項８に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１０】 上記可動バルブ部材の上記空洞内にあ
る上記浮動ピンの有効横横断面密閉面積は、上記の第二
バルブ・シートの有効密閉面積と等しく、上記可動バル
ブ部材がその第二ポジションにある時、上記可動バルブ
部材がそれによって流体の力平衡がとれる請求項９に記
載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１１】 さらに、上記可動バルブ部材に対しそ
の第二ポジションの方へ後退する力を加えるための第一
付勢手段、通電時、第一ポジションの方へ上記可動バル
ブ部材を前進させると共に、通電停止時、第二ポジショ
ンへ上記可動バルブ部材が後退するのを許容するソレノ
イド手段を含む請求項１０に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１２】 上記のストップ手段には、上記の第二
バルブ・シートから遠く離れたその１つの先端に隣接す
る移動制限手段が含まれ、上記移動制限手段には、上記
の第二バルブ・シートが閉じられる上記可動バルブ部材
の上記第二ポジションを定義するために上記浮動ピン及
び上記可動バルブ部材が後退するのを阻止するための後
退停止手段及び、上記の可動バルブ部材が、上記の第一
バルブ・シートを閉じるその第一ポジションに達する前
に、上記浮動ピンが前進するのを阻止するために前進停
止手段が含まれる請求項１１記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１３】 さらに、上記の浮動ピンへ上記の前進
停止手段の方向へ前進力を加えるための第二付勢手段を
含み、上記の第二付勢手段の前進力は、上記の第一付勢
手段の後退力より小さいという請求項１２に記載のバル
ブアセンブリ。 - 【請求項１４】 上記ソレノイド手段には、通電された
場合、電磁場を作る電磁コイル及び、上記可動バルブ部
材に接続されたアーマチュアが含まれ、上記アーマチュ
アは、上記電磁コイルの通電により上記アーマチュアを
引き付け、上記第一付勢手段の後退する力に抗して、上
記可動バルブ部材の上記第一ポジションの方に向かって
上記の可動バルブ部材を前進させるように、上記電磁コ
イルに隣接して位置されており、上記の浮動ピンは、上
記第二付勢手段の上記の前進する力に応答して、前記可
動バルブ部材と共に前進し、上記浮動ピンが上記の前進
停止手段と当接するまで、上記の第二バルブを閉じてお
く請求項１３に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１５】 上記浮動ピンには、上記前進停止手段
と係合するために配置された放射状フランジが含まれて
おり、上記前進停止手段には、上記可動バルブ部材が、
その第一ポジションの方へ前進している間、軸方向長さ
が上記浮動ピンの前進が阻止される位置を決定する取り
換え可能な環状シムが含まれる、請求の範囲第１４項に
記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１６】 上記後退停止手段は、上記の可動バル
ブ部材の上記の第二ポジションを軸方向に変えるため
に、軸方向に調整できる請求項１５に記載のバルブアセ
ンブリ。 - 【請求項１７】 上記の前進停止手段は、上記第一バル
ブ・シートが閉じる直前に、上記浮動ピンの前進を阻止
し、上記第二バルブ・シートを開け、流体が上記第二バ
ルブ・シートを通って流れるようし、上記の第二付勢手
段の力に打ち勝ち、抑止し、上記浮動ピンを戻して上記
後退停止手段と係合させ、上記第二バルブ・シートを全
開にする流体の力を上記の浮動ピンに加える請求項１６
に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項１８】 上記浮動ピンは、流体を密閉するため
に、上記可動バルブ部材の上記空洞の内側表面との十分
に近接した摺動するはまり合いを持ち、上記可動バルブ
部材には、上記の第二バルブ・シートに隣接する内部環
状凹部があり、上記バルブ・ハウジングは、上記バルブ
室と通じ、軸方向に上記の第二バルブ・シートに隣接し
て位置される外部環状凹部を有し、上記内部及び外部の
環状凹部は、上記可動バルブ部材に含まれる第一放射状
通路に接続され流体の流通ができる請求項４に記載のバ
ルブアセンブリ。 - 【請求項１９】 上記可動バルブ部材は、上記のバルブ
室の内部表面との十に近接した摺動するはまり合いを有
し、上記バルブ・ハウジングと上記可動バルブ部材との
間で流体洩れがないように上記外部環状凹部を密閉する
ために、上記外部環状凹部から軸方向に西方向に延びて
いる流体密封部を形成している請求項１８に記載のバル
ブアセンブリ。 - 【請求項２０】 上記の第一通路は、上記バルブアセン
ブリから流体を流すための通路を作るため、上記外部環
状凹部と接続され、上記の第二バルブ通路は、比較的高
圧下で流体を上記バルブアセンブリへ供給するための通
路を作るため、上記環状外部凹部と接続され、上記第二
バルブ・シートは、上記可動バルブ部材が、その第二ポ
ジションにある時に、上記外部環状凹部と連係して、上
記の第二バルブ通路を上記の第一バルブ通路から遮断す
る請求項１９に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２１】 上記の第三バルブ通路は、上記バルブ
室から低圧力で、流体を排出するために上記バルブ室に
接続されており、上記の第三バルブの通路には、上記可
動バルブ部材の空洞の一部が含まれ、上記の第三バルブ
通路は、上記可動バルブ部材が、その第一ポジションに
ある時、上記可動バルブ部材の上記内部環状凹部から遮
断される請求項２０に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２２】 上記の可動バルブ部材の上記の空洞内
にある上記浮動ピンの有効横横断面の密閉面積と、 上記の浮動ピンの密閉面積と同じ軸方向位置で、上記バ
ルブ室内にある上記可動バルブ部材の有効横断面の密閉
面積との差は、 上記の第一バルブ・シートの有効密閉面積と、 上記の第一バルブ・シートと同じ軸方向位置で、上記可
動バルブ部材の有効横断面の密閉面積との差に等しく、 上記可動バルブ部材は、上記可動バルブ部材が、その第
一ポジションにある時に、流体の力に平衡にされる請求
項２１に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２３】 上記の第二のバルブ・シートの有効密
閉面積は、上記の第二バルブ通路とつながっている上記
外部環状凹部の一部に隣接する上記バルブ室内での上記
可動バルブ部材の有効横断面の密閉面積に等しく、上記
可動バルブ部材がその第二のポジションにある時、上記
可動バルブ部材は、流体の力平衡がとれている請求項２
２に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２４】 バルブ室及び、上記バルブ室と通じて
いる第一、第二及び、第三のバルブ通路を含むバルブ・
ハウジングと、 第一と第二ポジションの間を、上記バルブ室内で、往復
運動をするために、取り付けられた可動バルブ部材であ
って、上記可動バルブ部材の少なくとも一つの先端へ閉
口している空洞を含む可動バルブ部材と、 上記可動バルブ部材の上記第一と第二のポジションのい
ずれか１つを定義するための停止手段であって、上記可
動バルブ部材の上部空洞内に入れ子式で収容するように
配置された浮動ピンを含む停止手段と、 上記のバルブ・ハウジングと上記の可動バルブ部材と連
係する第一バルブ・シートであって、上記可動バルブ部
材が上記の第一ポジションにあるとき閉鎖されるように
位置され、上記の第一と第二のバルブ通路から上記の第
三バルブ通路を密閉し、上記の第一と第二のバルブ通路
の間を上記のバルブ室を通って、流体が流れるようにす
る第一バルブ・シートと、 上記の可動バルブ部材と連係する第二バルブ・シートで
あって、上記可動バルブ部材が上記の第二ポジションに
ある時に閉鎖されるように位置して、上記の第一と第三
のバルブ通路から上記の第三バルブ通路を密閉し、上記
の第一と第三のバルブ通路の間を流体が流れるようにす
る第二バルブ・シートと、 を備え、上記バルブ・シート、上記可動バルブ部材及び
上記バルブ室が、上記第一と第二ポジションにある間
は、上記可動バルブ部材が、流体の力を平衡させるよう
成形されると共に、位置され、 上記停止手段には、上記可動バルブ部材が、上記第一ポ
ジションから後退した時、上記第二ポジションを決定す
るため、上記浮動ピンの一方の先端と係合するために上
記バルブ・ハウジング内に調整可能な後退停止手段が含
まれている圧力バランス３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項２５】 上記の第一バルブ・シートの有効密閉
面積と、上記の第二バルブ・シートの有効密閉面積が等
しい請求項２４に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２６】 上記の可動バルブ部材は、上記の第一
と第二ポジションの間を予め設定されたバルブ・ストロ
ークで、往復する請求項２５に記載のバルブアセンブ
リ。 - 【請求項２７】 さらに、後退する力を上記可動バルブ
部材及び上記の浮動ピンに対して上記の後退停止手段の
方向へ加えるための不勢手段を含む請求項２６に記載の
バルブアセンブリ。 - 【請求項２８】 さらに、上記の可動バルブ部材に接続
されたソレノイドとアーマチュアを含み、上記ソレノイ
ドは、ソレノイドを通電すると、上記のアーマチュアを
引き付け、上記可動バルブ部材を上記の第一ポジション
の方へ前進させるように、アーマチュアと隣接して位置
決めされている請求項２７に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項２９】 上記後退停止手段は、上記の所定のバ
ルブ・ストロークの長さを調整するために調整可能であ
る請求項２８に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３０】 上記後退停止手段には、上記可動バル
ブ部材の動く方向に横断する方向に上記可動バルブ部材
に形成された孔を貫通するように延びているクロスピン
が含まれる請求項２９に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３１】 上記のクロスピンの両端は、横断面が
四角く、上記ピンの少なくとも１つの表面の中央部分は
凹んでいる請求項３０に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３２】 上記ピンの各表面の中央部が凹んでお
り、各凹みは、隣接の側面の凹みと比べて深さは様々異
なっている請求項３０に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３３】 上記の浮動ピンの上記の第二先端は、
上記側面の１つの中央部分に接触するのに適用され、上
記付勢手段には、ばねが含まれており、上記ばねの一方
の先端は、上記ピンの反対の側面の中央表面に接触して
おり、上記ばねの他方の先端は、上記可動バルブ部材と
係合して、上記可動バルブ部材をその第二ポジションの
方へ押圧する請求項３２に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３４】 上記浮動ピンの上記の第二先端は中高
とされ、上記浮動ピンが上記クロスピンの方に付勢され
る時、上記浮動ピンのサイドローディングを防止する請
求項３３に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３５】 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と
通じている第一、第二、第三のバルブ通路を含むバル
ブ・ハウジングと、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ．上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ通
路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通し
ている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
している第二ポジションと、 ｃ． 上記の第一と第二ポジションとの間で、上記可動
バルブ部材を変位させることにより、バルブアセンブリ
を制御するためのソレノイド作動手段であって、上記バ
ルブ・ハウジングの片方の側に取り付けられているソレ
ノイド作動手段と、 ｄ． 上記の可動バルブ手段の上記ポジションの１つに
あって調整を可能にするため、上記のソレノイド作動手
段とは反対側にある上記バルブ・ハウジングに取り付け
られた停止手段であって、上記可動バルブ部材の一方の
先端に入れ子式に収容された浮動ピン及び、上記可動バ
ルブ部材、上記ポジションの１つに動かされた時に上記
の浮動ピンの一方の先端と係合するように取り付けられ
た調整可能な後退停止手段を含み、上記後退停止手段
は、上記の可動バルブ部材の上記対応ポジションを変更
させるため、選択的に調整ができる停止手段と、 を備える圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項３６】 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と
通じている第一、第二、第三のバルブ通路を含むバル
ブ・ハウジングと、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が、上記の第一と第二バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連
通している第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が、上記の第一と第三バル
ブ通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連
通している第二ポジションと、上記の可動バルブ部材に
は上記可動バルブ部材の一方の端に開口する空洞がある
ことと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第三通路を上記第一と
第二バルブ通路から遮断し、上記第一と第二バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第一バルブ・シート
と、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、閉じるように位置され、上記第二通路を上記第一と
第三バルブ通路から遮断し、上記第一と第三バルブ通路
間で流体が流れることを許容する第二バルブ・シート
と、 ｆ． 上記可動バルブ部材が上記第二ポジションから上
記第一ボジションの方へ進ませられる時に、上記第二バ
ルブ・シートを閉じたままにしておくために、上記浮動
ピンを、上記可動バルブ部材に追従をさせるための付勢
手段と、 ｇ． 上記可動バルブ部材が上部第一ポジションに到達
する前に、上記第二バルブ・シートが開くようにするた
めに、上記浮動ピンが上記可動バルブ部材を上記第一ポ
ジションまでずっと追従していくのを防ぐための前進停
止手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項３７】 上記浮動ピンには、放射状フランジが
含まれ、上記前進停止手段には、上記可動バルブ部材が
前進中に、上記放射状フランジと係合するように位置さ
れたシムが含まれており、上記シムは、取り外したり、
様々な軸方向長さを有する他のシムと取り換えたりでき
るよう適用され、上記可動バルブ部材の前進中、上記浮
動ピンのさらに前進を阻止して、上記の第二バルブ・シ
ートを開ける点を変える請求項３６に記載のバルブアセ
ンブリ。 - 【請求項３８】 上記の第二通路は、高圧流体の供給源
に接続可能であり、これにより、上記浮動ピンと上記前
進停止手段とが係合し、上記可動バルブ部材をさらに前
進されると、上記第二バルブ・シートが開いて、上記浮
動ピンが高圧流体を受け、上記浮動ピンを完面後退ポジ
ションに押し戻し、それにより、上記第二バルブを全開
する請求項３７に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項３９】 ａ． バルブ室及び、上記バルブ室と
通じている第一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ
・ハウジングと、 ｂ． 次のポジション間を上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材と、 ｉ． 上記の第三バルブ通路が上記の第一と第二バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第二バルブ通路が連通
されている第一ポジションと、 ｉｉ．上記の第二バルブ通路が上記の第一と第三バルブ
通路から遮断され、上記の第一と第三バルブ通路が連通
されている第二ポジションと、 上記の可動バルブ部材には上記可動バルブ部材の一方の
先端に開口する空洞があることと、 ｃ． 上記の可動バルブ部材の上記空洞内に入れ子式に
収容された浮動ピンと、 ｄ． 上記バルブ室内にある第一バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第三通路を上記第一と第二バルブ通路から遮断
し、上記第一と第二バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第一バルブ
・シートと、 ｅ． 上記バルブ室内にある第二バルブ・シートであっ
て、上記可動バルブ部材が上記第一ポジションにある
時、上記第二通路を上記第一と第三バルブ通路から遮断
し、上記第一と第三バルブ通路間で流体が流れることが
できるように、閉じるように位置されている第二バルブ
・シートと、 ｆ． 上記可動バルブ部材が戻った時、上記の第二ポジ
ションを定義するため上記浮動ピンと係合するための停
止手段と、 ｇ． 上記浮動ピンを上記可動バルブ部材の方へ付勢
し、上記浮動ピンの衝撃を上記停止手段で吸収するため
の付勢手段と、 を含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項４０】 バルブ室及び、上記バルブ室と通じて
いる第一、第二、第三のバルブ通路を含むバルブ・ハウ
ジングと、 第一と第二ポジション間で上記バルブ室内で往復運動を
するために取り付けられた可動バルブ部材であって、密
接にはまりあい流体密閉を形成する第一間隙を上記バル
ブ・ハウジングとで形成し、上記可動バルブ部材の少な
くとも１つの先端へ開口する空洞が含まれる可動バルブ
部材と、 上記の可動バルブ部材の上記の第一と第二ポジションの
１つを定義するための停止手段であって、上記空洞内に
入れ子式に収容するよう配置された浮動ピンを含み、上
記浮動ピンは密接にはまり合い流体密閉を形成する第二
間隙を上記可動バルブ部材とで形成する停止手段と、 上記バルブ・ハウジングと上記可動バルブ部材と連係さ
れた第一バルブ・シートであって、上記可動バルブ部材
が上記第一ポジションにある時、上記第三バルブ通路を
上記第一と第二バルブ通路から遮断し、上の記第一と第
二バルブ通路間で、バルブ室を通って流体を流すことが
できるように、閉じるよう位置される第一のバルブ・シ
ートと、 上記可動バルブ部材と連係された第二バルブ・シートで
あって、上記可動バルブ部材が上記第二ポジションにあ
る時、上記第二バルブ通路を上記第一を第三バルブ通路
から遮断し、上の記第一と第三バルブ通路間で、流体を
流すことができるように、閉じるよう位置される第二バ
ルブ・シートと、 を備え、 上記可動バルブ部材には、上記の第一と第二間隙から洩
れ出る流体の量を減らすための流体漏れ減少手段が含ま
れ、上記流体漏れ減少手段には、上記の第一と第二間隙
を相互に連通させるため小さな通路が上記可動バルブ部
材の中に含まれている圧力平衡３方向バルブアセンブ
リ。 - 【請求項４１】 上記第一と第二間隙は、一端で高流体
圧と通じ、他端で、低流体圧と通じ、上記第一間隙は、
上記第二間隙と比べて、流体圧により、様々に変形され
る請求項４０に記載のバルブアセンブリ。 - 【請求項４２】 上記の小さな通路は、上記間隙の高圧
がかかった端より、低圧のかかった端の方により近いと
ころに位置されている請求項４１に記載のバルブアセン
ブリ。 - 【請求項４３】 バルブ室と各々が前記バルブ室と連通
する供給通路と出口通路とドレン通路を備える、バルブ
・ハウジングと、 第一、第二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動
する様に設置された可動バルブ部材であって、前記可動
バルブ部材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に
開口する腔を備えることと、 励起されると第二ポジションに向かって可動バルブ部材
を前進させ、励起されない時には可動バルブ部材が第一
ポジションに後退するのを許容するソレノイド手段と、 可動バルブ部材の前記第一、第二ポジションの一つを決
定するための停止手段であって、前記停止手段は、前記
可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れられる様に
配置された浮動ピンを備えることと、 前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シートであ
って、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、出口
通路と排出通路の間で前記バルブ室を通り流体が流れる
ことを許容することと、 前記可動バルブ部材と連係した第二バルブ・シートであ
って、前記第二バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
二ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
ドレン通路を前記出口通路と供給通路から閉鎖し、出口
通路と供給通路の間で流体が流れることを許容すること
と、 前記バルブ・シート、前記可動バルブ部材、前記バルブ
室は、可動バルブ部材が第一ポジションにある間均衡の
とれた流体力となる様に形成され、かつ位置され、前記
可動バルブ部材と前記浮動ピンの間の前記可動バルブ部
材に作用する供給流体圧に起因する一方向に前記可動バ
ルブ部材を移動させようとする流体力は、可動バルブ部
材が第二ポジションにある時に前記可動バルブ部材と前
記バルブ・ハウジングの間の可動バルブ部材に作用する
供給流体圧に起因する反対方向に前記可動バルブ部材を
移動させようとする流体力と実質的に均衡のとれている
ことを含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項４４】 バルブ室と各々が前記バルブ室と連通
する供給通路と出口通路とドレン通路を備える、バルブ
・ハウジングと、 第一、第二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動
する様に設置された可動バルブ部材であって、前記可動
バルブ部材は、第一端と前記第一端から軸方向に離れた
第二端を備え、前記可動バルブ部材は、前記可動バルブ
部材の第一端と第二端の少なくとも一つに開口する腔を
備えることと、 可動バルブ部材の前記第一、第二ポジションの一つを決
定するための停止手段であって、前記停止手段は、前記
可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れられる様に
配置された浮動ピンを備えることと、 前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シートであ
って、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
供給通路を前記出口通路とドレん通路から閉鎖し、出口
通路とドレン通路の間で前記バルブ室を通る流体の流れ
を許容することと、 前記可動バルブ部材と連係した第二バルブ・シートであ
って、前記第二バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
二ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
ドレン通路を前記出口通路と供給通路から閉鎖し、出口
通路と供給通路の間で流体の流れを許容することを許容
することと、 前記バルブ・シート、前記可動バルブ部材、前記バルブ
室は、可動バルブ部材が第一ポジションにある間均衡の
とれた流体力となる様に形成され、かつ位置され、前記
可動バルブ部材と前記浮動ピンの間の前記可動バルブ部
材に作用する供給流体圧に起因する一方向に、前記可動
バルブ部材を移動させようとする流体力は、可動バルブ
部材が第二ポジションにある時に前記可動バルブ部材の
第一端と第二端の中間にある前記バルブ・ハウジングと
前記可動バルブ部材の間の可動バルブ部材に作用する供
給流体圧に起因する反対方向に前記可動バルブ部材を移
動させようとする流体力と実質的に均衡のとれているこ
ととを含む圧力平衡３方向バルブアセンブリ。 - 【請求項４５】 バルブ室と各々が前記バルブ室と連通
する供給通路と出口通路とドレン通路を備える、バルブ
・ハウジングと、 第一、第二ポジションの間で前記バルブ室内を往復移動
する様に設置された可動バルブ部材であって、前記可動
バルブ部材は、前記可動バルブ部材の少なくとも一端に
開口する腔を備えることと、 可動バルブ部材と前記バルブ・ハウジングの間で放射状
に前記バルブ・ハウジング内に形成された凹部と、 可動バルブ部材の前記第一、第二ポジションの一つを決
定するための停止手段であって、前記停止手段は、前記
可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れられる様に
配置された浮動ピンを備えることと、 前記可動バルブ部材と連係した第一バルブ・シートであ
って、前記第一バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
一ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
供給通路を前記出口通路とドレン通路から閉鎖し、出口
通路とドレン通路の間で前記バルブ室を通る流体の流れ
を許容することと、 前記可動バルブ部材と連係した第二バルブ・シートであ
って、前記第二バルブ・シートは、可動バルブ部材が第
二ポジションにあると閉鎖されるように位置され、前記
ドレン通路を前記出口通路と供給通路から閉鎖し、出口
通路と供給通路の間での流体の流れを許容することと、 前記バルブ・シート、前記可動バルブ部材、前記バルブ
室は、可動バルブ部材が第一ポジションにある間均衡の
とれた流体力となる様に形成され、かつ位置され、前記
可動バルブ部材と前記浮動ピンの間の前記可動バルブ部
材に作用する供給流体圧に起因する一方向に前記可動バ
ルブ部材を移動させようとする流体力は、可動バルブ部
材が第二ポジションにある時に前記可動バルブ部材と前
記バルブ・ハウジングの間の前記凹部にある前記可動バ
ルブ部材に作用する供給流体圧に起因する反対方向に前
記可動バルブ部材を移動させようとする流体力と実質的
に均衡のとれていることとを含む圧力平衡３方向バルブ
アセンブリ。 - 【請求項４６】 ａ．バルブ室と前記バルブ室と連通し
た第一，第二，第三バルブ通路とを包含するバルブ・ハ
ウジングと、 ｂ．ｉ．第三バルブ通路が第一、第二バルブ通路から遮
断され、前記第一と第二バルブ通路が連通している第一
ポジションと、 ｉｉ．前記第二バルブ通路が第一、第三バルブ通路から
遮断され、前記第一と第三通路が連通している第二ポジ
ションと、 の間のバルブ室内で往復移動する様に設置された可動バ
ルブ部材と、前記可動バルブ部材は、前記可動バルブ部
材の一端に開口する腔を包含することと、 ｃ．前記可動バルブ部材の腔内に入れ子式に受け入れら
れる浮動ピンと、 ｄ．前記バルブ室内に位置され、前記可動バルブ部材が
第一ポジションにある時に閉鎖されるように位置され、
第三バルブ通路を前記第一、第二バルブ通路から密閉
し、第一、第二バルブ通路の間で流体が流れるのを許容
する第一バルブ・シートと、 ｅ．前記可動バルブ部材の腔内に位置された第二バルブ
・シートであって、可動バルブ部材が前記第二ポジショ
ンにある時に、浮動ピンにより閉鎖されるように位置さ
れ、第一、第三バルブ通路から第二通路を閉鎖し、第
一、第三バルブ通路の間で流体が流れることを許容する
第二バルブ・シートと、 ｆ．前記可動バルブ部材が第二ポジションから第一ポジ
ションに向かって前進する時に、浮動ピンに可動バルブ
部材に従動させて、第二バルブシートを閉鎖させておく
ための付勢手段と、 ｇ．前記浮動ピンが第一ポジションに向かって前記可動
バルブ部材に従動することを阻止し、それにより、前記
第二バルブ・シートが可動バルブ部材が前記第一ポジシ
ョンに達する以前に開口することを確実にするための前
進停止手段と、 を備え、浮動ピンは放射状のフランジを備え、前進停止
手段は、可動バルブ部材が前進する間前記放射状フラン
ジと係合する様に位置されたシムを備え、前記シムは、
除去され、異なる軸方向の長さを有する別の詰物と交換
できる様になっており、前記可動バルブが前進する間浮
動ピンが更に前進するのを阻止し、第二バルブ・シート
を開口させる点を変化する圧力平衡３方向バルブアセン
ブリ。
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