JP6122774B2 - スナップイン弁座付マルチポートモジュラーバルブ - Google Patents

Description

本発明は、ソレノイド動作ポペットバルブに関する。

本セクションは、必ずしも先行技術ではない本願開示事項に関連する背景情報を示すものである。

ポペットバルブなどのソレノイド動作バルブは、ソータ、包装機械、フードプロセッサ等の追加機器を動作させる際に加圧空気などの流体を制御するものとして公知である。これらのバルブは、数百万回にわたり動作する可能性がある。ソレノイドに通電されなくなった時点で、このソレノイド動作バルブを閉位置に保持するため、ばねなどの付勢部材が用いられる。また、例えば特許文献１により、バルブ内で流体圧力を均衡可能としてバルブ部材が閉位置と開位置との間を動くのに必要な電磁力を低減することも公知である。

米国特許第４５９８７３６号

公知のバルブにおいて弁座領域に直接アクセスすることは、一般に不可能である。バルブ部材又は弁座が摩耗した場合、公知のバルブ設計では、バルブ全体を分解するか、バルブを全体として交換する必要がある。スナップイン取付部品を備えことで、バルブ部品により簡単にアクセスできるようにしたバルブ設計も知られているが、バルブ動作特性を柔軟に変更できるものではない。

本セクションは、開示事項の全般的概要を示すものであり、その範囲全体又はその特徴の全ての包括的開示ではない。

いくつかの発明側面によれば、ソレノイド動作モジュラーバルブは、コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体を備える。ポリマー製バルブ本体カートリッジがソレノイド本体に着脱自在に接続される。

電機子/バルブ部材がソレノイド本体とバルブ本体カートリッジの双方に摺動自在に配置される。コイルに通電した時、電機子/バルブ部材が磁極片に向けて変位する。

ポリマー製スナップイン弁座アセンブリは、以下を含む:それぞれバルブ本体カートリッジに係合してスナップイン弁座アセンブリをバルブ本体カートリッジに直接当接するよう保持する返しを有する可撓性の第1及び第2爪アーム;電機子/バルブ部材のバルブ部材ガイドを摺動自在に収容するガイドチューブ;及び通常時、電機子/バルブ部材をスナップイン弁座アセンブリに向けて付勢し、モジュラーバルブの非取付状態においてスナップイン弁座アセンブリとバルブ本体カートリッジとの間に空隙を形成するよう作用する付勢部材。

いくつかの発明側面によれば、ソレノイド動作モジュラーバルブは、コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体を備える。ポリマー製バルブ本体カートリッジがソレノイド本体に着脱自在に接続される。ポリマー製スナップイン弁座アセンブリは、それぞれバルブ本体カートリッジと係合する返しを有し、スナップイン弁座アセンブリをバルブ本体カートリッジに直接当接した状態に保持する可撓性の第1及び第2爪アームを有する。弁座係合面が、バルブシール部材と当接した時、バルブ閉位置を規定する。コイルに通電した時、バルブシール部材は、バルブ開位置において弁座係合面から離れる方向に変位する。モジュラーバルブ本体カートリッジの本体端部は、傾斜接触端を有する返し係合面を備え、前記傾斜接触端は、それぞれ可撓性の前記第1及び第2爪アームの返しに直接当接して前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに回転可能に摩擦によりロックする連続的な傾斜を有する。

別の発明側面によれば、ソレノイド動作モジュラーバルブは、コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体と、ソレノイド本体に着脱自在に接続されたポリマー製バルブ本体カートリッジとを有する。ソレノイド本体とバルブ本体カートリッジとの双方の中に摺動自在に配置された電機子/バルブ部材が、コイルに通電した時磁極片に向けて変位する。ポリマー製スナップイン弁座アセンブリは、それぞれバルブ本体カートリッジと係合する返しを有し、スナップイン弁座アセンブリをバルブ本体カートリッジに直接当接した状態に保持する可撓性の第1及び第2爪アームを有する。ガイドチューブが電機子/バルブ部材のバルブ部材ガイドを摺動自在に収容する。弁座係合面が、電機子/バルブ部材に支持されたバルブシール部材と当接した時、バルブ閉位置を規定する。コイルに通電した時、バルブシール部材は、バルブ開位置において弁座係合面から離れる方向に変位する。通常時、付勢部材が電機子/バルブ部材をスナップイン弁座アセンブリの弁座係合面に向けて付勢し、モジュラーバルブの非取付状態において、スナップイン弁座アセンブリとバルブ本体カートリッジとの間に空隙を形成する。

さらなる利用分野は、本願明細書に示される記載から明らかになるであろう。この概要における説明および特定の実施例は、説明のみを目的とするものであり、本開示の範囲を限定するものではない。

ここに示される図面は、選択された実施形態の説明のみを目的とするものであり、可能な全ての実施を示すものではなく、本願開示事項の範囲を限定することを意図するものでもない。
本願開示にかかるスナップイン取付弁座を有するマルチポートモジュラーバルブの正面図。 図1の断面2における側面断面図。 図2の領域3における側面断面図。 マルチポートモジュラーバルブの別の実施形態を示す、図2に類似の側面断面図。 図4の断面5における平面断面図。 例示的なマニホルドに設置された、バルブ開位置を示すバルブの図2に類似の側面断面図。 本願開示の3ウェイモジュラーバルブのさらに別の実施形態を示す、図6に類似の側面断面図。 弁座アセンブリロック機構を有するよう変形されたモジュラーバルブの、図2に類似の側面断面図。 図8の領域9における側面断面図。 図8の断面10における上面断面図。

いくつかの図面を通じて、対応する参照番号は、対応する部分を示す。

添付の図面を参照して、例示的実施形態をより詳細に説明する。

図1を参照すると、モジュラーバルブ10は、バルブ本体カートリッジ14に着脱可能に接続されたソレノイド本体12を有するソレノイドバルブ操作子11を備える。バルブ本体カートリッジ14は、スナップイン弁座アセンブリ18、本体端部16、バルブ本体カートリッジ14、及びソレノイド本体12が全てバルブ中央長手軸20に対して同軸に揃うようにスナップイン弁座アセンブリ18が着脱可能に接続された本体端部16を備える。スナップイン弁座アセンブリ18が図示されるように取り付けられるよう組み立てると、モジュラーバルブ10には、入口ポート「A」と出口ポート「B」とが設けられることになる。

図2を参照すると、モジュラーバルブ10はさらに、通常固定された磁極片26が内部に配置されたボビン24の周囲に取り付けられたコイル22を備える。磁極片26は、磁極片26をソレノイド本体12の上端に係合させる磁極片ねじ28に対して磁極片26を回転することによりバルブ中央長手軸20に対して調節可能とされ、磁極片26の軸方向位置をボビン24により形成される円筒ボア27内で調整可能となっている。

複数の電気的接点32を有する電気接続カバー30が着脱自在にソレノイド本体12に接続され、電気エネルギーをコイル22に供給可能となっている。モジュラーバルブ10が、通常の図示される閉位置にある場合、空隙34が磁極片26と電機子/バルブ部材36との間に形成される。電機子/バルブ部材36は、摺動自在に電機子スリーブ38内に配置された電機子部36aを一体的に有する。電機子スリーブ38がボビン24の円筒ボア27内に配置され、バルブ閉位置とバルブ開位置との間の摺動変位中に、電機子/バルブ部材36を同軸に揃うよう維持する。電機子スリーブ38は、バルブ中央長手軸20に対して横方向に延びる電機子スリーブフランジ40と一体的に連結される。

コイルばねなどの付勢部材42が、電機子スリーブフランジ40下の電機子/バルブ部材36の外周部の周囲に配置される。この付勢部材42の第1端部は、電機子スリーブフランジ40と直接当接するように配置され、反対側の第2端部は、電機子/バルブ部材36と一体化された部分であるバルブ本体ピストン44と直接当接する。この付勢部材42により、電機子/バルブ部材36をバルブ閉方向「C」に変位させるよう作用する連続的な付勢力が加えられる。バルブ本体ピストン44は、バルブ本体カートリッジ14内に形成されたピストンキャビティ46内に摺動可能に配置される。

いくつかの実施形態にかかるバルブ本体カートリッジ14は、ポリマー材料により形成され、バルブ本体ねじ48を利用して着脱可能にソレノイド本体12に螺合される。ポリマー材料がバルブ本体カートリッジ14に用いられるのは、以下を含む複数の理由による：モジュラーバルブ10のコストと重量を減らすため;バルブ本体カートリッジ14の複雑な形状を成形操作を利用してより簡易に製造可能とするため;モジュラーバルブ10が設置された位置でのバルブ本体カートリッジ14の腐食を軽減・防止するため;及び、コイル22の動作中のバルブ本体カートリッジ14の磁界の影響をなくすため。OリングまたはDリングなどのバルブ本体シール部材50が、バルブ本体カートリッジ14、ソレノイド本体12、および電機子スリーブフランジ40と当接して設けられる。バルブ本体シール部材50により、モジュラーバルブ10が外気からシールされる。モジュラーバルブ10の動作により制御される空気などの流体がコイル22の領域に入り込むのをさらに防止するため、軟質ゴム又は類似の材料などの部材からなるシール部材52が、バルブ本体ピストン44がピストンキャビティ46内で摺動自在に変位する際にピストンキャビティ46の壁部に当接するよう配置される。シール部材52はバルブ本体ピストン44と、同様に電機子/バルブ部材36の一体的延出部であるバルブ部材シールリテーナ54の各々に直接当接することにより位置決め保持される。

モジュラーバルブ10の入口及び出口ポート間の動作により制御される流体の通常の流体シール境界を設けるため、バルブシール部材58が、電機子/バルブ部材36に一体的に接続され径方向外側に延出する第1バルブ部材シール保持フランジ56と第2バルブ部材シール保持フランジ57との間で直接当接して保持される。バルブシール部材58は、ゴム又は類似のシール部材などの軟質材料製とすることができる。通常の動作条件では、コイル22を非通電状態とすることで、バルブシール部材58がスナップイン弁座アセンブリ18に設けられた弁座係合面60と直接当接することになる。

バルブ操作中に電機子/バルブ部材36を摺動させつつ位置を揃えるため、電機子/バルブ部材36はさらに、電機子/バルブ部材36の自由端部を形成するバルブ部材ガイド62を一体として有する。バルブ部材ガイド62は断面略円形であり、スナップイン弁座アセンブリ18と一体的に形成されるガイドチューブ64内に摺動可能に収容される。電機子/バルブ部材36を図示される着座位置から(より詳細に図6に図示及び開示される)バルブ開位置に変位させるため、電気エネルギーがコイル22に加えられ、磁極片26を介して作用する磁界が形成され、これにより電機子/バルブ部材36がバルブ開方向「D」に磁極片26に向けて磁気的に吸引される。磁極片26を介してコイル22に加えられる磁界により、付勢部材42の付勢力が克服される。コイル22に電気的エネルギーが加えられる限り、電機子/バルブ部材36は、バルブ開位置に保持され、モジュラーバルブ10を通じて流体が流通可能となる。

図3を参照すると、スナップイン弁座アセンブリ18はさらに、ガイドチューブ64がそこから延出する弁座アセンブリ本体66を有する。ガイドチューブ64には、バルブ部材ガイド62がその内部を摺動自在に変位するガイドチューブボア68が形成される。弁座アセンブリ本体66から一体的に延出する第1爪アーム70と第2爪アーム72とが、それぞれガイドチューブ64に対して反対側に向けて配置される。第1爪アーム70は、第1返し74を有し、第2爪アーム72は第2返し76を有する。第1及び第2返しは、外側に向けて配置され、したがって互いに反対方向に向けられる。第1及び第2返し74、76は、それぞれ、スナップイン弁座アセンブリ18が設置状態に配置された時にバルブ中央長手軸20に対して横方向に延びる返し平面78、78’を有する。返し平面78、78’のそれぞれは、本体端部16上に形成される平面状の返し係合面80に直接当接する。

スナップイン弁座アセンブリ18は、スナップイン弁座アセンブリ18を弁座アセンブリ設置方向「E」に変位させて、第1及び第2返し74、76が本体端部16の端部内壁82に直接当接する状態で、まず第1及び第2爪アーム70、72のそれぞれを内側に曲げることにより設置される。第1及び第2返し74、76の双方は、最終的に返し平面78、78’が平面状の返し係合面80上に延びる位置に到達し、これにより第1及び第2爪アーム70、72の内側への曲げにより生じる付勢力によって、第1及び第2爪アーム70、72をバルブ中央長手軸20に対して径方向外側に戻すことが可能となる。この外側に向けた動作により、返し平面78、78’が平面状の返し係合面80と直接当接するよう係合する。係合位置において、第1及び第2返し74、76により、スナップイン弁座アセンブリ18が本体端部16に対して着脱可能に保持される。スナップイン弁座アセンブリ18が完全に設置位置に達した時、バルブシール部材58のシール部材端面84がスナップイン弁座アセンブリ18の弁座係合面60に直接当接可能となる。

Oリング又はDリング等の弁座アセンブリシール部材86により、別の流体境界封止機能が果たされる。弁座アセンブリシール部材86は、弁座アセンブリ本体66に形成された外部スロットに配置される。この弁座アセンブリシール部材86の機能及び動作は、図6を参照して詳述する。第1及び第2爪アーム70、72は、径方向に互いに反対側に配置され、取付中、各第1及び第2爪アーム70、72は、バルブ中央長手軸20に向けて、例えば第1爪アーム70に関して図示される内向き曲げ方向「F」に付勢される。第1及び第2爪アーム70、72の弾性曲げ量は、取付段階中に略等しくなるよう意図される。

図4を参照すると、モジュラーバルブ85は、モジュラーバルブ10に対して、小径出口ポート101を有する変形スナップイン弁座アセンブリ88を備える点で変形される。モジュラーバルブ10及びスナップイン弁座アセンブリ18の他の構成要素は、ほぼ同じである。電機子/バルブ部材36がバルブ閉位置及びバルブ開位置の間を高速で変位する際のタッピング又は接触ノイズ発生の可能性を低減するため、例えばゴム又は類似の弾性材料からなるクッション部材89が電機子端面90と磁極片端面92との間に配置される。このクッション部材89は電機子/バルブ部材36及び磁極片26の材料よりも軟質であり、したがって電機子/バルブ部材36と磁極片26との間の直接の金属-金属接触をほぼなくし、さらに電機子端面90及び磁極片端面92での摩耗の可能性を低減する。図示されるようにクッション部材89が配置された状態で、磁極片ねじ28を利用して磁極片26の軸方向位置を調整することにより、バルブストローク長「G」が設定される。バルブストローク長「G」は変更可能とされ、クッション部材89の摩耗を補償し、又はその開閉時間、その最大開状態時間、又は別の動作特性などのモジュラーバルブ10の動作特性を変えることができる。

本明細書中で上述されたシール部材に加え、OリングまたはDリングなどの本体位置決め部材94がソレノイド本体12の周囲に配置されソレノイド本体フランジ96と直接当接する。ソレノイド本体フランジ96は、ソレノイド本体12に対して外側に向けて延びる。この本体位置決め部材94の目的は、図6を参照して詳述する。

図3及び4を引き続き参照すると、スナップイン弁座アセンブリ18又は88が最初に本体端部16に取り付けられたとき、付勢部材42の付勢力は通常バルブ閉方向「C」に作用し、弁座アセンブリ本体66のシートアセンブリ端面98と本体端部16との間にスナップイン弁座空隙100（空隙）を形成する。モジュラーバルブの組立後、取付前にスナップイン弁座アセンブリの周囲に均等な隙間を有するスナップイン弁座空隙100を確認することにより、スナップイン弁座アセンブリ18又は88の返しが正確に取り付けられてモジュラーバルブが正しく組み立てられたかを視認できる。スナップイン弁座空隙100は、モジュラーバルブ10又は85がマニホルド内の最終取付位置に取り付けられた時点でほぼ消滅し、又はゼロまで低減されるが、これについては、図6を参照して後述する。

引き続き図3及び4を参照すると、本願開示のスナップイン弁座アセンブリ18又は88を用いることの利点は、動作を圧力均衡バルブ(モジュラーバルブ10)から、非圧力均衡動作バルブ(モジュラーバルブ85)に変更可能であることを含む。例えば、いくつかの発明側面において、かつ再び図3を参照すると、モジュラーバルブ10は、ピストンキャビティ46の半径「X」が、バルブシール部材58が弁座係合面60と当接したときにバルブシール部材58により隔離される出口ポート87の半径「Y」と略等しい場合に、圧力均衡バルブとして動作する。したがって、略等しい反対方向の流体圧力が、バルブ閉位置においてバルブ本体ピストン44と、シール保持フランジ56及びバルブシール部材58とに作用し、したがってモジュラーバルブ10を開くには、通電されたコイル22により生じた磁極片26を介して作用する磁力が付勢部材42の付勢力を上回れば良いことになる。これに対し、再び図4を参照すると、モジュラーバルブ85は、ピストンキャビティ46の半径「X」が、バルブシール部材58がスナップイン弁座アセンブリ88の弁座係合面103と当接するときにバルブシール部材58により隔離されるスナップイン弁座アセンブリ88の小径ポート101の半径「Z」よりも大きい時に、非均衡圧力バルブとして動作する。モジュラーバルブ85のバルブ閉位置でシール保持フランジ56及びバルブシール部材58に作用する圧力よりも大きな流体圧力が、バルブ本体ピストン44に対して作用する。これにより、操作者が、バルブ開時間などの動作状態を変更したり、作用する圧力を増加して、モジュラーバルブ10と比較してモジュラーバルブ85をバルブ閉位置に保持することが可能となる。

図5を参照すると、第1及び第2返し74、76の本体端部16の平面状の返し係合面80に対する重なりが示される。なお、第1及び第2返し74、76の位置は、本体端部16の周囲のほぼ任意の位置に当接可能である。したがって、スナップイン弁座アセンブリ18を、スナップイン弁座アセンブリ18の特定の取付位置に位置決めし、又は接着するための取付手段は何ら限定されない。スナップイン弁座アセンブリ18の取付位置は、したがって、取付者により選択される取付位置に限定されない。

図6を参照すると、モジュラーバルブ10は、ブロック又はマニホルド102の取付位置にあり、モジュラーバルブ10がさらにバルブ開位置にあることが図示される。モジュラーバルブ85(図示せず)も同様の方法で取り付けられる。まず、バルブ本体カートリッジ14は、マニホルド102の第1マニホルドボア104に摺動自在に挿入される。同時に、弁座アセンブリ本体66は、より小径の第2マニホルドボア106に摺動自在に収容される。OリングまたはDリング108などのシール部材が、バルブ本体カートリッジ14に形成される円周状スロット内に配置され、第1マニホルドボア104の内壁に当接する。同様に、弁座アセンブリシール部材86も第2マニホルドボア106の内壁に当接して、流体シールを形成する。弁座アセンブリ本体66の弁座本体端面111は、弁座本体端面111がマニホルドボア端面109と直接当接するまで第2マニホルドボア106内を移動する。この直接の当接は、本体位置決め部材94が、マニホルド102に機械的に連結される保持板110からの接触により部分的に圧縮される際に生じる付勢力により維持される。

引き続き図4から6を参照すると、第1及び第2返し74、76と本体端部16との間に返し空隙112が形成される形で弁座本体端面111とマニホルドボア端面109とが直接当接した時に、スナップイン弁座空隙100が解消される。返し空隙112は、第1及び第2返し74、76とスナップイン弁座アセンブリ18又は88の、本体端部16が第2マニホルドボア106に挿入され、その後に保持板110が保持板取付方向「H」に取り付けられる際の本体変位方向「J」の上方向変位により形成される。

図6に示されるバルブ開位置では、付勢部材42の付勢力が、コイル22が通電されるときに磁極片26を介して作用する磁力により克服され、これにより電機子/バルブ部材36がバルブ開方向「D」に引っ張られる。シール部材端面84は、弁座係合面60から離れる方向に移動し、これにより入口ポート「A」から出口ポート「B」への流路が形成される。入口ポート「A」はマニホルド入口流路114と位置が揃えられ、双方とも出口ポート「B」と、出口ポート「B」に対して位置が揃えられるマニホルド出口流路115とに対して開口する。したがって、マニホルド102を通る流れは、モジュラーバルブ10(又はモジュラーバルブ85)が通電したとき、マニホルド入口流路114から、入口ポート「A」を通り、出口ポート「B」とマニホルド出口流路115を通って出るものとなる。

図7を参照すると、別の発明の側面によれば、本明細書で上述されたスナップイン弁座アセンブリ18から変形されたスナップイン弁座アセンブリを有する3方向モジュラーバルブ116が図示される。3方向モジュラーバルブ116は、第1バルブ部材ピストン120と第2バルブ部材ピストン122とを備える電機子/バルブ部材118を有する。第1バルブ部材ピストン120は、第1カートリッジボア125の位置のバルブ本体カートリッジ124内に摺動自在に配置される。Oリング又はDリングなどのシール部材126が第1バルブ部材ピストン120に設けられて、第1バルブ部材ピストン120がバルブ閉位置とバルブ開位置との間を変位する際の第1カートリッジボア125の流体境界シールを形成する。第1バルブ部材ピストン120と第2バルブ部材ピストン122との間には、径方向に延出するバルブ部材シール保持フランジ130が一体的に形成されるバルブ部材延長部128が配置される。弾性又はゴム材料からなる第1バルブシール部材132と第2バルブシール部材133が、バルブ部材シール保持フランジ130に対して反対側に配置される。バルブ閉位置において、第1バルブシール部材132は弁座係合面134に直接当接し、コイルばねなどの付勢部材136の付勢力により保持される。バルブ開位置(図示せず)においては、第2バルブシール部材133が反対側の弁座係合面135と直接当接して通電したコイル22により生じる磁力により保持される。

スナップイン弁座アセンブリ18と同様、スナップイン弁座アセンブリ137には、第1及び第2爪アーム138、140と並び、弁座係合面134が形成され、第1及び第2爪アーム70、72について上述したのと同様に動作する。スナップイン弁座アセンブリ137は、弁座アセンブリ本体142を有し、弁座アセンブリ本体142から第1及び第2爪アーム138、140が一体的に延出する。弁座アセンブリ本体142はさらに、第2バルブ部材ピストン122を摺動自在に収容する弁座本体下部144を備える。3方向モジュラーバルブ116が図示されるように完全に取り付けられた位置にあるとき、弁座本体下部144の下部端面146は、マニホルド149のマニホルドボア端面148と直接当接する。弁座本体下部144は、マニホルド149の第2マニホルドボア150内に配置され、その内部にOリング又はDリングなどのシール部材151を用いてシールされる。第2バルブ部材ピストン122は、弁座本体下部144内にOリング又はDリングなどのシール部材152を用いて摺動自在にシールされる。第2バルブ部材ピストン122の軸方向変位を可能とするため、マニホルド149には、外気に開放された第2バルブ部材ピストン122と位置が揃えられた通気流路154が設けられる。

モジュラーバルブ10及び85、3方向モジュラーバルブ116の取付は、バルブ本体カートリッジ124を第1カートリッジボア125及び第2マニホルドボア150に取り付けることにより進められる。保持板156は、3方向モジュラーバルブ116が完全に取り付けられた位置において、第1及び第2爪アーム138、140の返しが、バルブ本体カートリッジ124の下部との接触から離れて自由に変位するよう本体位置決め部材94と同様に機能するOリング又はDリングなどの本体位置決め部材158に直接当接して部分的に圧縮する。取付位置及びバルブの通常閉位置において、本体排出ポート160は本体出口ポート164と位置が揃えられ、本体入口ポート162は本体排出ポート160及び本体出口ポート164の双方から隔離される。3方向モジュラーバルブ116が通電した時、電機子/バルブ部材118はバルブ開位置に変位し、これにより本体入口ポート162が本体出口ポート164と位置が揃えられ、本体排出ポート160が隔離される。

図8を参照すると、別の発明側面によれば、モジュラーバルブ166がさらに変形され、スナップイン弁座アセンブリ168用の回転-ロック位置を備えるよう構成される。スナップイン弁座アセンブリ168は、組み立てられてロック位置まで回転されると、これにより本明細書中で開示された以前の実施形態とは異なり、軸方向に変位不能となる。スナップイン弁座アセンブリ168は、本明細書で上述したのと同様に、第1爪アーム174と第2爪アーム176とにおいて本体端部172と直接当接する弁座アセンブリ本体170を備える。

図9及び再び図8を参照すると、第1及び第2爪アーム174、176の各々は返し178、178’を備え、これらは互いに反対側に向いている。返し178、178’は、各々返し平面180、180’を備える。モジュラーバルブ166の本体端部172は、それぞれ連続的な傾斜を有してスナップイン弁座アセンブリ168の位置を摩擦で回転可能にロックする傾斜接触端184、184’を有する返し係合面182を備えるように変形される。傾斜接触端184、184’は、第1及び第2爪アーム174、176の双方の最大高さ接触の位置に配置された最大高さエッジ位置186、186’を備え、これによりロック位置を形成しても良い。スナップイン弁座アセンブリ168を弁座アセンブリ設置方向「E」に最初に取り付けた後、スナップイン弁座アセンブリ168は、返し平面180、180’が傾斜接触端184、184’の最大高さエッジ位置186、186’に到達するまで軸方向に回転される。したがって、ロック位置においては、弁座アセンブリ本体170と本体端部172との間の接点187では、全く空隙がない。

図10及び再び図8-9を参照すると、第1及び第2回転ストップ188、188’は、スナップイン弁座アセンブリ168が、図示される時計回り回転方向などの取付回転方向190に回転する際に、第1及び第2爪アーム174、176用の積極的な回転ストップとして作用する。第1及び第2回転ストップ188、188’を最大高さエッジ位置186、186’に加えて設けて、スナップイン弁座アセンブリ168用の回転位置ロックとして作用させても良い。

例示的実施形態を、本願開示を十全なものとし、当業者にその範囲を十分に伝えるよう示している。本願開示の実施形態の十全な理解を提供するため、具体的な構成要素、素子及び方法の例など、数多くの具体的詳細を記載している。当業者にとって、具体的な詳細を用いる必要はなく、例示的実施形態は多くの異なる形態で実装可能であり、また本願開示を限定するものと解釈すべきでないことは明らかであろう。いくつかの例示的実施形態において、公知の方法、公知の素子構造及び公知の技術は、詳細に記載されない。本明細書中で用いられる用語は、具体的な例示的実施形態を記述することのみを目的とするものであり、限定的であることを意図しない。本明細書で使用される際、単数形は、明示されていない限り複数形も含むことを意図する。用語「備える」、「備えて」、「含んで」および「有して」は包括的であり、述べられた特徴、整数、工程、操作、要素、および／または部品の存在を特定する。しかし、１以上の特徴、整数、工程、操作、要素、部品および／または群の存在または追加を排除するものではない。本明細書で記載される方法工程、プロセスおよび操作は、実行順序として詳細に特定されない限り、必ずしも記載または図示された特定の順序で実行を要するものと解釈されるべきではない。追加工程または代替工程が用いられてもよいことも理解されるであろう。

要素または層が、他の要素または層「上に」ある、「に係合」、「に接続」または「に連結」すると記される場合、この要素または層は直接に他の要素または層上にあるか、係合、接続、または連結してもよい。または、介在要素または層があってもよい。一方、要素が、他の要素または層の「直接上に」ある、「に直接係合」、「に直接接続」または「に直接連結」すると記される場合、介在要素または層は存在しなくてよい。要素同士の関係を説明するのに使用される他の文言（例えば、「の間に」と「直接…の間に」、「隣接して」と「直接隣接して」など）は、同様に解釈されるべきである。本明細書で用いられる際、用語「および／または」は１以上の関連づけられたリスト項目の全ての組み合わせを含む。

第一、第二、第三等の用語が各種要素、部品、領域、層および／または切断面を説明するために本明細書で使用されるが、これらの要素、部品、領域、層および／または切断面はこれらの用語により限定されるものではない。これらの用語は、ある要素、部品、領域、層および／または切断面を他の領域、層または切断面から区別するためにのみ使用されてもよい。本明細書で使用される際の「第一」「第二」のような用語および他の数に関する用語は、文脈で明示されない限り、配列または順序を意味しない。したがって、下記で論じられる第一要素、部品、領域、層および／または切断面は、実施例の教示から逸脱することなく第二要素、部品、領域、層および／または切断面と称されることも可能である。

「インナー」、「アウター」、「真下に」、「下に」、「下側の」「上に」、「上部に」等のような空間的に相対的な用語が、図示する際、ある要素または特徴と他の要素または特徴との関係の記載を容易にするために、本明細書で使われてもよい。空間的に相対的な用語は、図示される向きに加えて、使用時または操作時における装置の異なる向きを包含するとしてもよい。例えば、図の装置がひっくり返ると、他の要素または特徴の「下に」または「真下に」と記載される要素は、他の要素または特徴の「上に」置かれるだろう。このように、例示の用語「下に」は上と下両方への向きを包含することが可能である。装置は他方向に向かされてもよい（９０度回転または他の向きに）。本明細書で使用される空間関連記述子は適宜解釈される。

実施形態に関する上記記載は、図解および説明の目的で提供される。網羅的または開示事項を限定することを意図しない。特定の実施形態の個別の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合には、詳細に図示または説明されないとしても選択された実施形態で交換可能であり、使用可能である。同じものが多くの点で変更されてもよい。そのような変更は本開示事項からの逸脱とはみなされない。そのような修正は全て本開示事項の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (24)

1. ソレノイド動作モジュラーバルブであって、
   コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体と、
   前記ソレノイド本体に着脱自在に接続されるポリマー製バルブ本体カートリッジと、
   前記ソレノイド本体と前記バルブ本体カートリッジとの双方の中に摺動自在に配置され、前記コイルに通電した時前記磁極片に向けて変位する電機子/バルブ部材と、
   ポリマー製スナップイン弁座アセンブリであって、それぞれ前記バルブ本体カートリッジと係合して前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに直接当接した状態に保持する返しを有する可撓性の第1及び第2爪アームと、前記電機子/バルブ部材のバルブ部材ガイドを摺動自在に収容するガイドチューブとを有するポリマー製スナップイン弁座アセンブリとを備え、
   通常時、前記電機子/バルブ部材を前記スナップイン弁座アセンブリに向けて付勢するよう作用し、前記モジュラーバルブの非取付状態において、前記スナップイン弁座アセンブリと前記バルブ本体カートリッジとの間に空隙を形成するよう作用する付勢部材とを有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
2. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記ソレノイド本体はさらに、前記コイルを支持し、前記磁極片が摺動自在に収容されたボビンを有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
3. 請求項2に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記磁極片は前記ボビン内に移動可能に配置され、さらに前記磁極片を前記ソレノイド本体に係合させるねじ付端部であって、前記磁極片を前記ねじ付端部に対して回転することにより前記磁極片の軸方向位置を選択可能とするねじ付端部を備えることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
4. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記バルブ本体カートリッジの本体端部は、傾斜接触端を有する返し係合面を備えることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
5. 請求項4に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記傾斜接触端は、それぞれ可撓性の前記第1及び第2爪アームの返しに直接当接して前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに回転可能に摩擦によりロックする連続的な傾斜を有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
6. 請求項5に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記傾斜接触端は、前記第1及び第2爪アームが前記傾斜接触端に接触してロック位置を規定する最大高さエッジ位置を有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
7. 請求項4に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記スナップイン弁座アセンブリを前記モジュラーバルブの長手中央軸と同軸の弁座アセンブリ設置方向にまず取り付けた後、前記スナップイン弁座アセンブリは、可撓性の前記第1及び第2爪アームの各返しの返し平面が前記傾斜接触端の最大高さエッジ位置に達するまで軸方向に回転されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
8. 請求項4に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記本体端部はさらに、前記スナップイン弁座アセンブリが取付回転方向に回転する際の前記スナップイン弁座アセンブリの可撓性の前記第1及び第2爪アーム用の積極的な回転ストップを形成する第1及び第2回転ストップを有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
9. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記スナップイン弁座アセンブリは、前記電機子/バルブ部材上に支持されたバルブシール部材が接触した時にバルブ閉位置を規定する弁座係合面を備え、前記コイルに通電した時、前記弁座係合面から離れる方向に変位した前記バルブシール部材がバルブ開位置にあることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
10. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブにおいて、前記モジュラーバルブは2方向バルブであることを特徴とするソレノイド動作バルブ。
11. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブにおいて、前記モジュラーバルブは3方向バルブであることを特徴とするソレノイド動作バルブ。
12. 請求項1に記載のソレノイド動作モジュラーバルブにおいて、前記モジュラーバルブとマニホルドボア端面とを収容するマニホルドボアを有するマニホルドを備え、前記スナップイン弁座アセンブリの弁座本体端面と前記マニホルドボア端面とが直接当接した際に前記空隙が解消されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
13. 請求項12に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記空隙が解消されたとき、前記第1及び第2爪アームの前記返しと前記バルブ本体カートリッジの本体端部との間に返し空隙が形成されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
14. ソレノイド動作モジュラーバルブであって、
    コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体と、
    前記ソレノイド本体に着脱自在に接続されるポリマー製バルブ本体カートリッジと、
    ポリマー製前記スナップイン弁座アセンブリであって、それぞれ前記バルブ本体カートリッジと係合する返しを有し、前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに直接当接した状態に保持する可撓性の第1及び第2爪アームと、バルブシール部材が接触した時にバルブ閉位置を規定する弁座係合面であって、前記コイルが通電した時、前記弁座係合面から離れる方向に変位した前記バルブシール部材がバルブ開位置にある弁座係合面とを備えるポリマー製スナップイン弁座アセンブリとを備え、
    モジュラーバルブ本体カートリッジの本体端部は、傾斜接触端を有する返し係合面を備え、前記傾斜接触端は、それぞれ可撓性の前記第1及び第2爪アームの返しに直接当接して前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに回転可能に摩擦によりロックする連続的な傾斜を有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
15. 請求項14に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記ソレノイド本体と前記バルブ本体カートリッジとの双方の中に摺動自在に配置され、前記コイルに通電した時前記磁極片に向けて変位する電機子/バルブ部材を備えることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
16. 請求項15に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記スナップイン弁座アセンブリは、前記電機子/バルブ部材のバルブ部材ガイドを摺動自在に収容するガイドチューブを備えることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
17. 請求項15に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、ともに一体的に前記電機子/バルブ部材に接合され前記電機子/バルブ部材から径方向に延出する第1及び第2シール保持フランジの間で、前記バルブシール部材が前記電機子/バルブ部材に支持されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
18. 請求項15に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、通常時、前記電機子/バルブ部材を前記スナップイン弁座アセンブリに向けて付勢するよう作用し、前記モジュラーバルブの非取付状態において、前記スナップイン弁座アセンブリと前記バルブ本体カートリッジとの間に空隙を形成するよう作用する付勢部材を有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
19. ソレノイド動作モジュラーバルブであって、
    コイルと磁極片とが内部に配置されたソレノイド本体と、
    前記ソレノイド本体に着脱自在に接続されるポリマー製バルブ本体カートリッジと、
    前記ソレノイド本体と前記バルブ本体カートリッジとの双方の中に摺動自在に配置され、前記コイルに通電した時前記磁極片に向けて変位する電機子/バルブ部材と、
    ポリマー製スナップイン弁座アセンブリであって、それぞれ前記バルブ本体カートリッジと係合する返しを有し、前記スナップイン弁座アセンブリを前記バルブ本体カートリッジに直接当接した状態に保持する可撓性の第1及び第2爪アームと、前記電機子/バルブ部材のバルブ部材ガイドを摺動自在に収容するガイドチューブと、バルブシール部材が接触した時にバルブ閉位置を規定する弁座係合面であって、前記コイルが通電した時、前記弁座係合面から離れる方向に変位した前記バルブシール部材がバルブ開位置にある弁座係合面とを有するポリマー製スナップイン弁座アセンブリと、
    通常時、前記電機子/バルブ部材を前記スナップイン弁座アセンブリの弁座係合面に向けて付勢するよう作用し、前記モジュラーバルブの非取付状態において、前記スナップイン弁座アセンブリと前記バルブ本体カートリッジとの間に空隙を形成するよう作用する付勢部材とを有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
20. 請求項19に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記電機子/バルブ部材はさらに前記バルブ本体カートリッジのピストンボアに摺動自在に収容されるピストンを有することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
21. 請求項19に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記スナップイン弁座アセンブリはさらに出口ボアを備え、前記出口ボアの半径が前記ピストンボアの半径と等しいときに前記モジュラーバルブの圧力均衡状態が形成されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
22. 請求項19に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記スナップイン弁座アセンブリはさらに出口ボアを備え、前記出口ボアの半径が前記ピストンボアの半径よりも小さいときに前記モジュラーバルブの非圧力均衡状態が形成されることを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
23. 請求項19に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、さらに前記電機子/バルブ部材の電機子端面と、前記磁極片の磁極片端面との間に弾性材料からなるクッション部材を備え、前記電機子/バルブ部材と前記磁極片との間の金属-金属接触を防止することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。
24. 請求項23に記載のソレノイド動作モジュラーバルブであって、前記クッション部材を配置した状態で、前記磁極片の軸方向位置は、前記磁極片上に形成されるねじを利用して選択され、バルブストローク長を規定することを特徴とするソレノイド動作モジュラーバルブ。

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