JP2001050421A

JP2001050421A - バルブアセンブリ

Info

Publication number: JP2001050421A
Application number: JP2000208688A
Authority: JP
Inventors: Michael France Richard; マイケルフランスリチャード; Lorrain Rogers Russell; ローレインロジャースラッセル
Original assignee: Aeroquip Corp
Current assignee: Eaton Aeroquip LLC
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2001-02-23
Also published as: KR20010015158A; TW455660B; DE10031490A1; KR100503217B1; DE10031490B4; US6244566B1

Abstract

(57)【要約】【課題】質量流量コントローラに接続されるバルブア
センブリを提供する。【解決手段】バルブアセンブリ10は、本体部材20の通
路内において軸方向に移動可能なポペット50を含む。ポ
ペット50は、本体20のシール当接部(肩部)35にシール係
合可能な環状シール54を有し、これらの係合時に、本体
20の第1端部21と第2端部22との間の流体の流れを阻止す
る。回転可能なアクチュエータ80がポペット50を軸方向
に移動させて、環状シール54を肩部35に係合する位置か
ら肩部35から離間する位置へ移動させ、これにより、本
体20の第1、第2端部21、22間の流体の流通を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体又は液体の流量を
制御するために使用されるバルブアセンブリに関する。
気体の流量を制御するために使用される場合、これは、
質量流量コントローラ又は同様の装置の入口及び出口ポ
ートをシールするためのドライブレークバルブ(dry bre
ak valve)として機能することができる。液体に対して
使用する場合、これは、油圧流体流れシステムの一部と
することができる。

【０００２】

【従来の技術】ドライブレークバルブとしてのその使用
に関して、半導体製造は、微小なトランジスタを製造す
るために、シリコンウェハー上の導体及び絶縁体フィル
ムの層を構築することを必要とする。これらのフィルム
は、反応性ガス(reactive gases)、液化ガスまたは液体
を用いてデポジット又はエッチングされる。フィルムの
正確な特性を得ること及びウェハーからウェハーへの反
復性を得ることが重要である。精度を達成するための要
求の1つは、処理に必要な正確な要求圧力及び温度にお
ける正確なガスの流量を供給することである。これは、
反応物質のいくつかの供給コンポーネントを用いること
によって達成される。これらは、「ガスボックス」(「ガス
パネル」、「ガスジャングル」又は「ガストレー」とも言わ
れる)の中に配置される。ガスボックスは、それぞれが
処理室への1つのガスの流量を監視および制御する「ガス
スティック」のアセンブリを含む。ガススティックは、
質量流量コントローラと呼ばれるコンポーネントの回り
に設けられる。この流量コントローラは、ガス(場合に
よっては液体)の流量を制御する。質量流量コントロー
ラは、これを通過するガスの温度上昇に基づいて流量を
読み取る熱に基づく装置である。温度上昇は、特定のガ
スの流量に対して、校正される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】質量流量コントローラ
の構造の完成において、製造者は、ドライアルゴン等の
ガスによって質量流量コントローラをパージする。パー
ジサイクルの完了において、質量流量コントローラが顧
客へ出荷される間、パージガス(すなわち、例えばドラ
イアルゴン)が、2psig程度の圧力で質量流量コントロー
ラ内に維持されることが要求される。したがって、本発
明の目的は、上記要求を達成することができる自己気密
式のバルブアセンブリを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のバルブアセンブ
リは、自己気密式である。これは、オハイオ、マケドニ
アのケイジョンカンパニーによって製造、販売され、
負圧又は正圧を要求する高純度の組立に望まれる金属対
金属シールを達成する標準ＶＣＲアセンブリに適合する
ように一端が設計されている。例として、米国特許第5,
605,358号を参照されたい。

【０００５】本発明のドライブレークアセンブリバルブ
は、ドライアルゴン等のパージガスの質量流量コントロ
ーラへの導入を許容するそれ自体の内部バルブ機構を有
している。圧力の増強、例えば2psi程度の十分な量のそ
のようなガスの導入の後、ドライブレークアセンブリの
内部バルブが閉じられ、これにより、質量流量コントロ
ーラの中のそのようなパージガスが保持される。その
後、本発明のドライブレークアセンブリは、出荷されて
ガススタックに装着されるまでの保管される間、質量流
量コントローラとともに出荷されて、これとともにあ
る。質量流量コントローラアセンブリの内部のパージガ
スの圧力を正圧に維持することにより、汚染物が質量流
量コントローラに確実に入らないようにすることができ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】図面を参照すると、軸Aに沿って
第1端部21から第2端部へ延びる本体20を有するバルブア
センブリ10が示されている。第1端部には、周方向のシ
ールビード23が設けられている。このシールビード23
は、米国特許第5,605,358号に例示されるような金属同
士のシールを達成することを意図している。図示される
ように、この本体には、第1端部21の近傍の第1外側ねじ
部24及び第2端部22に隣接する第2外側ねじ部25が設けら
れている。

【０００７】第2外側ねじ部25には、拡径ベース部27に
続く縮径された円筒状壁部26が隣接され、拡径ベース27
は、ここに示される平坦面27A、27B、27C、27D、27E及
び図示しない他の面によって形成されたほぼ六角形の断
面を有している。円筒状壁部26から外方へ延びる径方向
肩部28は、拡径ベース部27の第2端部22側の端部を形成
する。拡径ベース部27の第1端部21側の他端には、円筒
状の凹部すなわち溝30が形成されている。この溝30は、
外側円筒状壁部30Aと内側円筒状壁部30Bと底部30Cとに
よって形成されている。径方向肩部31は、円筒状壁部30
Bから内側に延びて、第1ねじ部24に隣接する環状溝32に
つながっている。円筒状壁部30Bから内側に延びる溝33
が延ばされており、この溝33は外側に面し、径方向肩部
31から軸方向に短い間隔で配置されている。

【０００８】本体20は、内部に、第1端部21に隣接して
入口を形成する内側に面した円筒状壁部34を有してい
る。円筒状壁部34から径方向外側に環状バルブシート35
が延ばされ、環状バルブシート35は、ほぼ軸方向である
が外側へテーパ付けられた円錐壁部36から延びている。
径方向肩部37が円錐壁部39から外側へ円筒状段部38へ延
ばされ、円筒状段部38は、径方向に延びる径方向シート
39へ延びている。第2円筒状段部40が径方向に延びる第2
径方向シート41へ延びている。内側に面する円筒状壁部
42が、軸方向に、第2径方向シート41から、外側に延び
るダイアフラムシート43へ延びている。内側に面する第
3円筒状壁部44がダイアフラムシート43から第2端部22へ
延びている。

【０００９】内側に面した環状溝46が内側に面した第2
円筒状壁部42から外側へ延びている。ボールを受ける複
数、好ましくは3個の開口48が、外側に面した円筒状壁
面30Bおよび内側に面した第2円筒状壁部42によって形成
される壁部材を通して延びている。好ましくは、ボール
を受ける開口48は、第1端部21へ向う方向において、軸A
および外向きのテーパに対して45°の角度で壁部を通し
て延びている。

【００１０】本体20の中には、第1シール端部51から第2
開口端部52へ軸方向に延びるポペット50が配置されてい
る。ポペットのシール端部に隣接する部分には、環状シ
ール54が配置される保持溝53が設けられ、環状シール54
は、ポペット50が図1に示される閉位置にあるとき、径
方向バルブシート35とシール係合するために位置決めさ
れたシール端部55へ軸方向に延びている。ポペット50
は、第2開口端部52へ延びる軸方向通路57を有するステ
ム56を有している。軸方向通路57は、複数の径方向に延
びる通路59の集合部へ延びている。ポペットの第1端部5
1と通路59との間の部分は、中実で、円形の壁部61を含
む。環状シール54及び円形壁部61の外側部分は、両方と
も本体20の円錐状壁部36から間隔を有しており、これと
協働して、通路59および57に接続する環状の通路62を形
成して、ポペット50が図2に示す開位置にあるとき、本
体20を通る流体の流れを許容する。

【００１１】図示のように、ステム56には、径方向に延
びる第1肩部63及びこの肩部と第2開口端部52との間の小
さい径方向の肩部64が設けられている。また、ステム56
には、小さい肩部64と第2開口端との間に、外側に面し
た環状溝65が設けられている。

【００１２】ポペット50は、内側ダイアフラム60及び外
側ダイアフラム70によって本体20内に保持される。内側
ダイアフラム60は、外周縁部が本体20の径方向に延びる
シート39に結合され、内周縁部がポペットステムの径方
向に延びる肩部63に結合されている。

【００１３】外側ダイアフラム70は、外周縁部が本体20
のダイアフラムシート43に結合され、内周縁部がポペッ
ト50の第2開口端部52に結合されている。外側ダイアフ
ラム70の内周縁部は、通路57を通る流体を流通させる開
口を形成する。内側ダイアフラム60及び外側ダイアフラ
ム70は、「エルジロイ(Elgiloy)」の商標で販売される高
ニッケル軸受合金によって形成することができ、以下に
説明するように、本体20内でのポペット50の軸方向の移
動中に、それぞれの外周縁部に対する内周縁部の軸方向
の移動の結果による応力亀裂に対して良好な耐性を提供
する。

【００１４】各開口48には、球状のボール71が配置され
ている。また、本体20には、ポペットのステムを取囲む
内側円筒状壁部73及びこの本体20の内側に面した第2円
筒状壁部42に摺動可能に嵌合する外側円筒状壁部74を有
するスラストワッシャ72が配置されている。このスラス
トワッシャ72は、(1)外側に面した環状溝65に配置され
てスラストワッシャ72の外側表面に係合するスナップリ
ング及び(2)径方向に延びる小さい肩部64と係合するこ
のスラストワッシャ72の内側表面によって、ステム56上
の固定位置に保持されている。

【００１５】スラストワッシャ72には、テーパ状のカム
表面76が設けられ、このカム表面76は、軸A及び本体20
の第1端部21に向って内側へテーパ付けられている。図1
及び図2に比較されるように、ボール71の径方向内側へ
の移動は、これらをテーパ状のカム表面に沿って摺動さ
せて、ポペット50を図1に示される環状シール54のシー
ル端55が本体20のバルブシート35にシール係合する閉位
置から、図2に示されるシール端55がバルブシート35か
ら離間する右側位置へ付勢して、これにより、バルブア
センブリ10が開いて、円筒状壁部34によって形成された
開口を通して第1端部21へ入る流体の流れ、並びに、通
路59、ステム通路57及び出口端22を通って環状通路62へ
入る流体の流れを許容する。ボール71が径方向外側へ移
動すると、スラストワッシャ72及びポペット50は、図1
に示されるシール位置へ戻る。皿ばね78が設けられて、
スラストワッシャ72及びポペット50を図1に示すシール
位置へ付勢する。スナップリング79は、本体20の内側に
面した環状溝46内に保持され、皿ばね78の外側縁部に係
合する。皿ばね78の内側縁部は、スラストワッシャ72の
外側表面に当接する。

【００１６】ボールを外側位置から径方向内側位置へ移
動させるため、本体20の環状凹部30内に配置されたアク
チュエータ80が設けられている。アクチュエータ80は、
スナップリング81によって環状凹部30内に回転可能に保
持されており、スナップリング81は、本体20の外側に面
した環状溝33内に配置されて、そこから外側に延び、こ
れに整合するアクチュエータ80の内側に面した環状溝82
に入っている。アクチュエータ80の外側表面は円筒状で
ある。アクチュエータ80は、環状凹部30の外側部分にお
いて回転方向に移動可能である。図1及び図2に参照さ
れ、図4に詳細に示されるように、アクチュエータ80の
内側表面84は、3組のカム表面84A、84B及び84Cを設ける
ように輪郭が形成されている。各カム表面84A、84B及び
84Cは、アクチュエータ80の回転によって、ボール71の1
つに係合し、その径方向内側及び外側への移動を制御す
る。内側に面した各カム表面84A、84B及び84Cの径方向
最も外側部分の中央位置には、隣接部分から僅かに外側
へ延びるディテント85が設けられている。アクチュエー
タ80がボールをそれぞれのディテント85に係合させる位
置に回転したとき、僅かなクリック音がして、ボール71
がその最大外側位置あり、図1に示すように、ポペット
がそのシール位置にあって、環状シール54のシール端55
がバルブシート35にシール係合していることを操作者に
表示する。

【００１７】本体20の第1端部21に面したアクチュエー
タ80の端部には、1組の凹部86が、好ましくは6個設けら
れ、この凹部86は、アクチュエータ80を回転させるため
に、スパナレンチを係合することができる。

【００１８】バルブアセンブリ10が質量流量コントロー
ラ又は他の高純度が必要な装置とともに使用される場
合、本体20の第2出口端部22に取付けられるフィルタ87
を設けることが望ましい。

【００１９】作動において、バルブアセンブリ10は、そ
の第2端部22を質量流量コントローラ又は他のユニット
の流体が流れ込むねじ付ポートにねじ結合させることが
できる。流体の供給源は、本体20の第1入口端部21にね
じ結合させることができる。バルブアセンブリ10を通し
て流体を導入したいとき、スパナレンチをアクチュエー
タ80の凹部86に係合して、アクチュエータ80をディテン
ト85がボール71に整合する位置から、そこから約60°に
あって、それぞれのカム表面84A、84B及び84Cの径方向
最も内側に係合する位置へ回転させる。アクチュエータ
がその位置へ回転すると、カム表面84A、84B及び84C
は、ボール71を径方向内側へ付勢し、これにより、ボー
ル71をスラストワッシャ72のテーパ状のカム表面76に抗
して移動させて、スラストワッシャ72を付勢し、これに
より、ポペット50が右方へ図2の開位置に移動される。

【００２０】バルブアセンブリ10を閉じたい場合、アク
チュエータ80は、ディテント85がボール71に係合する位
置に回転され、これにより、ボール71がその最も外側位
置に移動する。ボールがこの位置にある状態では、皿ば
ね78がスラストワッシャ72を付勢して、ポペット50を第
1端部側へ付勢して、環状シール54のシール端部55をバ
ルブシート35にシール係合させて、バルブアセンブリ10
を閉じる。

【００２１】図5及び図6を参照すると、符号110によっ
て全体が表されるバルブアセンブリの他の実施形態が示
されている。このバルブアセンブリ110は、本体上のナ
ットの回転係合によって閉位置から開位置へ移動させる
ことができ、これにより、アクチュエータリングを軸方
向に移動させる。図1ないし図4の実施形態と同様、この
実施形態は、径方向内側へ付勢されて、ポペットをシー
ルされた閉位置から開位置へ移動させる1組のボールを
利用する。

【００２２】図5及び図6の実施形態のバルブアセンブリ
110は、図1ないし図4の実施形態の本体20及びポペット5
0と同様の本体120及びポペット150を利用する。したが
って、これらの異なる特徴のみについて詳細に説明す
る。この実施形態の部材の符号は、100の位の数字を除
いて、図1ないし図4の実施形態の対応する部分と同様の
順序に従う。

【００２３】図5及び図6に示されるように、第1入口端
部121から第2出口端部122へ延びる本体120が設けられて
いる。この本体120は、入口端部にシールビード123を有
し、また、これに隣接して外側に面したねじ部124を有
している。

【００２４】図5及び図6の実施形態では、本体120の凹
部130内において軸方向に移動可能な外側スリーブ190が
設けられている。本体120の拡径ベース部127は、図1な
いし図4に示される実施形態に対して、軸方向に延長さ
れて、外側スリーブ190の端部が摺動できる更に深い凹
部130が設けられている。

【００２５】外側スリーブ190は、第1端部191から第2端
部192へ延びている。第2端部192から間隔をもって内側
テーパカム表面193が設けられ、このカム表面193は、外
側スリーブ190の第2端部192とカム表面との間の部分が
凹部130内を本体120の第2端部122へ向って軸方向に移動
されたとき、ボール71に当接するように配置されてい
る。

【００２６】また、外側スリーブ190には、その内側表
面195から径方向内側に延びる第1端部191に径方向内側
に延びる第1肩部194が設けられ、また、そこから間隔を
おいて配置され、内側表面195から径方向内側へ延びる
第2肩部196が設けられている。

【００２７】本体120は、図1及び図2の実施形態の本体2
0よりも僅かに長く、ねじ部124と中にボール71が保持さ
れる開口148との間の軸方向位置に、外側に面した円筒
状壁面112が設けられている。スナップリング181は、円
筒状壁面112から内側に延びる外側に面した環状溝内に
配置されている。圧縮ばね197は、肩部194とスナップリ
ング181との間に配置されて、外側スリーブ190を第1端
部121へ向う方向に付勢して、カム表面15がボール71と
の係合から外れるようにしている。第2肩部196とスナッ
プリング181との係合は、外側スリーブ190が凹部130の
外へ完全に押出されるのを防止している。

【００２８】ナット115は、ねじ部124に係合されてい
る。ねじ部124上のナット115の回転によって、ナット12
4が第2端部122へ向って移動し、外側スリーブ190をばね
197の付勢作用に抗して、そのカム表面193がボール171
に係合する位置へ移動させて、これらを径方向内側に押
圧して、スラストワッシャ172のテーパ状のカム表面に
当接させ、ポペット150を図5の閉位置から図6の開位置
へ移動させる。

【００２９】図7及び図8を参照すると、更なる実施形態
のバルブアセンブリ210が提供されており、このバルブ
アセンブリは、図5および図6の実施形態と同様、簡単な
ナットの回転によって、ポペットの軸方向運動を切換え
るスリーブの軸方向運動を引き起こすことにより、閉位
置から開位置に移動させることができる。軸Aに沿って
第1端部221から第2端部222へ延びる本体220が設けられ
ている。この本体220は、第1端部221に隣接する外側に
面したねじ部224及び第2端部222に隣接する内側に面し
たねじ部225を有している。本体220には、周方向にほぼ
等しい間隔をおいて配置された複数の、好ましくは3個
ないし6個の細長い開口すなわちスロット226が設けられ
ている。これらのスロット226は、軸Aにほぼ平行な方向
に延びている。

【００３０】本体220の内側には、Oリングシール228が
配置される内側に面した環状溝227が設けられている。
軸方向において第1端部221と環状溝227との間に、バル
ブシート234が配置されている。

【００３１】本体220の周りに、これに対して軸方向に
移動可能に外側スリーブ230が設けられている。外側ス
リーブ230は、スロット226と同数の複数の開口231を有
しており、開口231は、各開口231がスロット226の1つに
整合するように周方向位置に配置されている。各開口23
1は、摩擦的に又は永久的にその中に保持されるピンを2
31を有している。各ピン231は、外側スリーブ230から径
方向内側に延び、整合されたスロット226に挿通され
て、本体220の内側表面の径方向内側の端部へ延びてい
る。

【００３２】本体220内には、軸方向に第1シール端部25
2から第2開口端部252へ延びるポペット250が配置されて
いる。ポペット250の第1端部252の近傍には、保持溝253
が設けられ、この保持溝253には、ポペット250が図7に
示す閉位置にあるとき、バルブシート234にシール係合
するように配置される環状のシール254が配置されてい
る。ポペット250は、図1ないし図4に示される構造を含
むさまざまな構造をとることができるが、図7及び図8に
示すようなポペット251には、軸方向通路257及びポペッ
ト251の軸方向において環状シール254と本体220のO-リ
ング228との間の周りに配置され複数の傾斜された通路2
59が設けられている。ポペット250のO-リング228の領域
における外側表面は、O-リング228がこれとシール係合
するような寸法となっている。ポペット250の環状シー
ル254と第1端部251との間の部分は、閉じている。その
結果、環状シール253がバルブシート234にシール係合し
たとき、バルブアセンブリ250は、流体の流れを閉止す
る。

【００３３】図に示されるように、ポペット250には、
ピン235と同数でその端部を受け入れるように周方向に
配置された1組の凹部260が設けられている。

【００３４】軸方向の凹部260と第2端部252との間に
は、径方向外側に延びる肩部262が配置されている。径
方向肩部262と第2端部252との間には、外側に面した円
筒状壁部263が配置されている。

【００３５】本体220のねじ部225には、ねじ付コネクタ
270が結合される。このねじ付コネクタ270は、前端フラ
ンジ264及びO-リング272が配置される環状溝を有してい
る。コネクタ270及びO-リング272の内側表面は、O-リン
グ272とポペット250の外側に面した円筒状壁部263とが
シール係合するような寸法とされている。フランジ264
とポペット250の径方向肩部262との間の空間に圧縮ばね
265が配置されている。

【００３６】本体220の外側ねじ部224には、内側ねじ付
ナット275が係合されている。バルブアセンブリ210を開
く場合、ナット275がねじ部224を回転されて、このナッ
トが本体220の第2端部222側へ移動される。ナット275の
前端が外側スリーブ230の端部を押圧して、これを軸方
向に本体220の第2端部222側へ移動させる。この外側ス
リーブ230の軸方向移動によって、そのピン231が本体22
0のスロット226内を移動して、ポペット250の凹部260内
に延びるピン235によって、これらとともにポペット250
が移動する。この移動が、ポペット250を図7のシール位
置から、環状シール254がバルブシート234から離間する
図8の開位置へ移動させ、これにより、本体220の開口端
221に入って、環状シール254とバルブシート234との間
の空間を通り、テーパ状の通路259を通って軸方向通路2
57から出る流体の流れ許容する。

【００３７】ナット275を反対方向へ回転させると、ポ
ペット250を環状シール254がバルブシート234にシール
係合す閉位置へ付勢する圧縮ばね265の付勢作用によっ
て、外側スリーブ230は、本体220の第1端部221側へ付勢
される。

【００３８】本発明の他の修正例は、当業者には容易に
明らかになるであろう。したがって、本発明の範囲は、
請求項の範囲のみによって限定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1実施形態に係るバルブアセンブリ
の閉位置にある状態を示す縦断面図である。

【図２】図1のバルブアセンブリの開位置にある状態を
示す縦断面図である。

【図３】図1のバルブアセンブリの分解斜視図である。

【図４】図1のバルブアセンブリのアクチュエータ要素
の正面図である。

【図５】本発明の第2実施形態に係るバルブアセンブリ
の閉位置にある状態を示す縦断面図である。

【図６】図5のバルブアセンブリの開位置にある状態を
示す縦断面図である。

【図７】本発明の第3実施形態に係るバルブアセンブリ
の閉位置にある状態を示す縦断面図である。

【図８】図7のバルブアセンブリの開位置にある状態を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

10 バルブアセンブリ 20 本体 21 第1端部 22 第2端部 35 肩部 50 ポペット 54 環状シール 60 内側ダイアフラム 70 外側ダイアフラム 71 ボール 72 スラストワッシャ 80 アクチュエータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a)軸に沿って第1端部(21)から第2端部
(22)へ延び、内側に面した壁部(36)及び前記第1端部(2
1)付近で前記内側に面した壁部(36)の1つから内側に延
びる肩部(35)によって形成された通路を有する本体(20)
と、 (b)前記通路内に軸方向に移動可能に配置されて、第1閉
端部(51)から第2開口端部(52)へ延びるポペット(50)で
あって、前記第1閉端部(51)の近傍に、前記肩部(35)と
係合し、この係合時に、前記閉端部(51)と共同して前記
本体の第1端部(21)と第2端部(22)との間の流体の流れを
阻止する環状シール(54)を有し、前記環状シール(54)と
前記開口端部(22)との間に、少なくとも1つの開口(57,5
9)が配置され、該開口(57,59)は、前記環状シール(54)
が前記肩部(35)から離間したとき、前記本体の第1端部
(21)を通して前記本体の第2端部(22)への流体の流れを
許容するポペット(50)と、 (c)前記ポペット(50)を前記本体の肩部(35)に向かって
弾性的に付勢する手段(72,78)と、 (d)前記本体(20)を取り囲み、該本体に対して回転可能
で、該本体に対する回転によって、該本体内において、
前記ポペット(50)を軸方向に移動させて、前記環状シー
ル(54)を前記肩部(35)に係合する位置から前記肩部(35)
から離間する位置へ移動させるアクチュエータ(80)とを
備えていることを特徴とするバルブアセンブリ。
【請求項２】さらに、前記本体を通して延びる1又は
複数のカム要素(71)を含み、前記アクチュエータの回転
が、前記カム要素(71)を前記軸に向けて内側へ移動させ
ることを特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブ
リ。
【請求項３】さらに、前記ポペット(50)を取り囲み、
該ポペットを軸方向に位置決めし、前記本体(20)内に軸
方向に移動可能に配置されたスラストワッシャ(72)を含
み、該スラストワッシャ(72)は、前記カム要素(71)に係
合するカム表面を有していることを特徴とする請求項2
に記載のバルブアセンブリ。
【請求項４】さらに、前記ポペット(50)及び前記本体
(20)にシール係合する第1ダイアフラム(60)を含み、該
ダイアフラム(60)は、軸方向において前記シール当接部
(35)と前記スラストワッシャ(72)との間に配置されてい
ることを特徴とする請求項3に記載のバルブアセンブ
リ。
【請求項５】さらに、前記ポペット(50)及び前記本体
(20)にシール係合する第2ダイアフラム(70)を含み、該
第2ダイアフラム(70)は、軸方向において前記スラスト
ワッシャ(72)と前記第2端部(22)との間に配置されてい
ることを特徴とする請求項4に記載のバルブアセンブ
リ。
【請求項６】前記アクチュエータは、(i)前記本体に
螺合するねじ付ナット(115)及び(ii)前記カム要素(171)
に摺動係合するカム表面を有する軸方向に移動可能なス
リーブ(190)を含んでいることを特徴とする請求項2に記
載のバルブアセンブリ。
【請求項７】さらに、(e)前記本体(20)を通って延
び、それぞれが、外側位置から前記軸に近い内側位置に
移動可能な複数のカム要素(71)と、 (f)前記ポペット(50)を取り囲み、該ポペットを軸方向
に位置決めし、前記本体(20)内に軸方向に移動可能に配
置されて、前記カム要素(71)に係合するカム表面を有す
るスラストワッシャ(72)とを含み、前記カム要素(71)の前記カム表面(76)に対する前記軸へ
向かう内側への移動によって、前記スラストワッシャ(7
2)及び前記ポペット(50)を軸方向に移動させ、前記アク
チュエータの回転が前記カム要素(71)を前記軸へ向かっ
て内側へ押圧することを特徴とする請求項1に記載のバ
ルブアセンブリ。
【請求項８】前記アクチュエータ(80)は、前記本体(2
0)に対して軸方向に固定された位置に保持された状態
で、それぞれが前記カム要素(71)の1つと係合するよう
に形成された内側表面部分(84A,84B,84C)を有し、該内
側表面部分が外側部分及び該外側部分よりも前記軸に近
い内側部分を含むことを特徴とする請求項7に記載のバ
ルブアセンブリ。
【請求項９】さらに、前記外側部分の少なくとも1つ
に配置されたディテント(85)を含み、該ディテント(85)
は、前記外側部分の隣接する部分よりも、前記軸から離
れるように凹んでいることを特徴とする請求項8に記載
のバルブアセンブリ。
【請求項１０】前記本体(120,220)は、前記第1端部の
近傍にねじ部(124,224)を有し、前記アクチュエータ(11
5,190及び275,230)は、前記ねじ部(124,224)に係合さ
れ、前記アクチュエータの回転によって、前記本体(12
0,220)上を前記アクチュエータが軸方向に移動すること
を特徴とする請求項1に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１１】さらに、(e)前記本体を通して設けら
れ、前記アクチュエータの回転によって、前記軸に向っ
て内側へ移動する複数のボール(71)と、 (ｆ)前記ポペットの周囲に配置され、その軸方向位置を
固定し、前記本体(120)内を軸方向に移動可能で、前記
ボール(71)に係合するカム表面(176)を有するスラスト
ワッシャ(172)を含み、前記ボール(71)が前記カム表面(176)を押圧して前記軸
に向って内側へ移動すると、前記スラストワッシャ(17
2)及び前記ポペット(150)が軸方向に移動することを特
徴とする請求項10に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１２】前記本体(220)は、様々な周方向位置
に配置された複数のスロット(226)を有し、さらに、前
記本体(220)を取囲むスリーブ(230)を含み、複数のピン
(235)が、前記スリーブ(230)及び前記ポペット(250)に
係合されて、前記スロット(226)を通して延び、前記ア
クチュエータ(275)が前記スリーブに係合されているこ
とを特徴とする請求項10に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１３】 (a)軸に沿って第1端部(21)から第2端
部(22)へ延び、通路と、前記第1端部(21)の近傍のシー
ル当接部(35)と、凹部(30)を有する拡径部(27)とを含
み、該凹部は、前記軸を取囲んで前記第1又は第2端部に
対向する開口端部を有し、前記凹部と前記通路との間に
1又は複数の開口(48)が延びる本体(20)と、 (b)前記本体の通路内に軸方向に移動可能に配置され
て、シール端部(51)及び開口端部(52)を有し、前記シー
ル端部(51)の近傍に前記シール当接部(35)に係合可能な
環状シール(54)を有し、さらに、該環状シール(54)と前
記開口端部(52)との間に1又は複数の通路(57,59)を有す
るポペット(50)と、 (c)前記開口(48)に配置された1又は複数の可動カム部材
(71)と、 (d)前記凹部(30)内に回転可能に配置され、前記カム部
材(71)と摺動係合する内側表面(84)を有し、該内側表面
には、第1部分及びこれに連接する第2部分(84a,84b,84
c)が形成され、前記第1部分は、前記第2部分よりも前記
軸に近いアクチュエータ(80)と、 (e)前記本体(20)の通路内に軸方向に移動可能に配置さ
れ、前記ポペット(50)を軸方向に位置決めし、軸方向に
移動して、前記ポペットを前記本体に対して移動させる
スラストワッシャ(72)とを備え、前記アクチュエータ(80)が、前記第2部分が前記カム部
材(71)に係合する位置から、前記第1部分が前記カム部
材に係合する位置へ回転して、前記ポペット(50)を前記
環状シール(54)が前記本体のシール当接部(35)に係合さ
れる位置から、前記環状シール(54)が前記本体のシール
当接部(35)から離間する位置へ移動させることを特徴と
するバルブアセンブリ。
【請求項１４】前記アクチュエータは、少なくとも1
つの前記第2部分にディテント(85)を有し、該ディテン
ト(85)は、前記第2部分の隣接部分よりも、前記軸から
離れるように凹んでいることを特徴とする請求項13に記
載のバルブアセンブリ。
【請求項１５】さらに、前記アクチュエータの内側表
面の第2部分が前記カム部材に係合したとき、前記ポペ
ット(50)を前記環状シール(54)が前記シール当接部(35)
にシール係合される位置へ弾性的に付勢する弾性部材(7
8)を含んでいることを特徴とする請求項13に記載のバル
ブアセンブリ。
【請求項１６】前記カム部材(71)は、ボールであり、
また、前記スラストワッシャ(72)は、第1端部(21)へ向
う方向において、前記軸へ向う内向きのテーパが形成さ
れたカム表面を有していることを特徴とする請求項13に
記載のバルブアセンブリ。
【請求項１７】さらに、前記ポペット(50)及び前記本
体(20)にシール係合する第1ダイアフラム(60)を含み、
該第1ダイアフラム(60)は、軸方向において前記シール
当接部(35)と前記スラストワッシャ(72)との間に配置さ
れていることを特徴とする請求項13に記載のバルブアセ
ンブリ。
【請求項１８】さらに、前記ポペット(50)及び前記本
体(20)にシール係合する第2ダイアフラム(70)を含み、
該第2ダイアフラム(70)は、軸方向において前記スラス
トワッシャ(72)と前記第2端部(22)との間に配置されて
いることを特徴とする請求項17に記載のバルブアセンブ
リ。
【請求項１９】 (a)(i)軸に沿って第1端部(21)から第2
端部(22)へ延び、内側に面した壁部(34,36,42)によって
形成される通路と、前記第1端部(21)の近傍に配置され
て前記内側に面した壁部(36)の1つから内側へ延びるシ
ール当接部(35)とを有する本体(20)と、 (ii)前記通路内に軸方向に移動可能に配置され、第1閉
端部(51)から第2開口端部(52)へ延び、前記第1閉端部(5
1)の近傍に配置されて前記シール当接部(35)に係合可能
で、この係合時に、前記閉端部(51)と協働して、前記本
体の第1端部(21)と第2端部(22)との間の流体の流れを阻
止する環状シール(54)を有し、該環状シール(54)と前記
第2開口端部(52)との間に配置されて、前記環状シール
(54)が前記肩部(35)から離間したとき、前記本体の第1
端部(21)から前記本体の第2端部を通る流体の流れを許
容する少なくとも一つの開口(57,59)を有するポペット
(50)と、 (iii)前記本体(20)を通って延びる1または複数のカム要
素(71)と、 (iv)前記ポペット(50)を前記本体のシール当接部(35)へ
向って弾性的に付勢する手段(72,78)と、 (v)前記本体(20)を回転可能に取囲み、前記カム要素(7
1)に係合する表面(84)を有し、該表面(84)は、第1及び
第2部分(84A,84B,84C)を有し、前記第1部分は、前記第2
部分よりも前記軸に近いアクチュエータ(80)とを備えた
バルブアセンブリを設け、 (b)前記アクチュエータ(80)を前記第2部分が前記カム要
素(71)に係合する位置から前記第1部分(84A,84B,84C)が
前記カム要素(71)に係合し、これにより、前記カム要素
を内側へ付勢する位置へ回転させることにより、前記カ
ム要素(71)が、前記ポペット(50)を前記本体(20)内にお
いて軸方向に移動させ、前記環状シール(54)を前記シー
ル当接部(35)から離間するように移動させることを特徴
とする流体の流量制御方法。