JP6317448B2 - ソレノイド駆動式ゲートバルブ - Google Patents

Description

本願はゲートバルブに、さらに詳しくは、低減されたソレノイド操作力によって空気またはその他の流体の流れを選択的に制御するよう構成されたソレノイド駆動式ゲートバルブに関する。

自動車のエンジンにおいては、インテークマニホールド内で発生するか、あるいは真空発生器（例えば真空ポンプまたはアスピレーター）によって生み出される真空が、パワーブレーキブースター等の空気圧式補機に動力を供給するために通常使用されている。発生器および／または補機のオン／オフ動作は、普通、その中に硬質ゲートがバルブを通過する流体（この例示的用途においては空気）の流れを停止させるために導管を横切るように配置されるゲートバルブによって制御される。自動化あるいは「コマンド」バルブ内で、ゲートは、通常、ソレノイドアクチュエータによって作動させられ、そしてソレノイドコイルに印加される電流に応答して開閉させられる。このソレノイド駆動式ゲートバルブはまた、ゲートを、非給電、「常時開」または「常時閉」ポジションに向って付勢する、コイルスプリング、ダイアフラムまたはその他の付勢要素を含む傾向がある。付勢力は、その通常ポジションへとゲートを戻すためにゲートの移動に抗する摩擦力に打ち勝つ必要があり、しかもソレノイド機構はその能動的に給電されたポジションへとゲートを移動させるために同じ摩擦力および付勢力の両方に打ち勝つ必要があるので、摩擦力は必要なソレノイド操作力の多くを決定する傾向がある。

良好なシールは、通常、ゲートと導管の壁との間のある程度の干渉を必要とする。したがって、（特に合理的な許容範囲内でコンポーネントのばらつきを考慮する場合には）信頼性の高い、高品質なシールを得るために設計の干渉を増加させることは、ゲートの移動に抗する摩擦力および必要なソレノイド操作力の両方を増大させる傾向がある。だが、シールの信頼性および品質がより小さな摩擦抵抗を伴って維持できたならば、有利なことに、ソレノイド操作力の減少は、ソレノイド機構のサイズ、重量、そしてパワー要求の低減を、したがって全体としてゲートバルブのサイズ、重量、そして放熱能力の低減を可能とするであろう。

本明細書に開示されるのは、操作力要件が低減された、信頼性の高い、高品質のシールを提供するソレノイド駆動式ゲートバルブである。当該バルブは、ソレノイドコイルと、バルブ機構に接続されたアーマチャーとを備え、バルブ機構は、接続開口と、対向配置されたポケットとを有する導管と、接続開口とポケットとの間で直線的に移動可能なスプラングゲートアセンブリとを含む。スプラングゲートアセンブリは、第１のゲート部材と、第１のゲート部材と対向する第２のゲート部材と、第１および第２のゲート部材間に保持されたエンドレス弾性帯とを含み、第１および第２のゲート部材は、接続開口とポケットとの間での往復直線運動のために、アーマチャーに対して機械的に結合される。ある実施形態では、機械的結合部は、少なくとも導管の長手方向軸線に対して平行な方向に、第１および第２のゲート部材の接続開口端部に対してスライド可能なステムを含む。ある実施形態では、第１および第２のゲート部材の一方が、エンドレス弾性帯の外周内でゲート部材間に形成されるチャンバーと選択的に流体連通するチェックバルブ部材を含む。

エンドレス弾性帯は、スプラングゲートアセンブリが、単一の、より硬質な材料から構成される一体型ゲートを圧縮することによって生み出されるであろう大きな摩擦力を伴わずにポケット内に締まり嵌めを生み出すことを可能とし、そしてまた、狭い部品公差の必要性を低減する。スライド可能な機械的結合部は、スプラングゲートアセンブリが、ソレノイド機構およびゲートアセンブリと正確に整列させられない機械的結合部によって、接続開口とポケットとの間で直線的に移動させられることを可能とし、ゲートアセンブリの移動に対する潜在的な摩擦抵抗をさらに低減する。チェックバルブは、スプラングゲートアセンブリおよびエンドレス弾性帯を圧縮するそうした事象の傾向に抵抗するように、スプラングゲートアセンブリが閉ポジションにあるときに高圧事象がチャンバーを加圧することを可能とする。チェックバルブはまた、エンドレス弾性帯が、さもなければ必要とされるであろうよりも低いスプリングレートおよび／または簡素な構造を有することを可能とする。当業者にとってスライド可能な機械的結合部およびチェックバルブ機構が本発明の有益なさらに潜在的に任意の部分であることは明らかである。

アクチュエータハウジングおよびバルブ機構を含むバルブの斜視図である。 バルブ機構の導管の長手方向軸線および流れ方向に沿って取った図１のバルブの断面図であり、ゲートは能動的に給電された開ポジションにある。 バルブ機構の導管の流れ方向に沿って取った図１および図２のバルブの断面図であり、ゲートは給電されていない閉ポジションにある。 バルブ機構の導管の長手方向軸線および流れ方向に対して垂直な平面に沿って取ったバルブの類似の実施形態の断面図であり、ゲートは能動的に給電された開ポジションにある。 バルブ機構の導管の長手方向軸線に対して垂直な平面に沿って取った図４のバルブの断面図であり、ゲートは給電されていない閉ポジションにある。 アスピレーターベース真空発生器およびパワーブレーキブースターアセンブリに関する非特定実施形態の概略図である。 スプラングゲートアセンブリの一実施形態の側方から見た斜視図である。 スプラングゲートアセンブリの一実施形態の底面図である。 スプラングゲートアセンブリの一実施形態の側方から見た分解斜視図である。 スプラングゲートアセンブリの別な実施形態の側方から見た斜視図である。 スプラングゲートアセンブリの別な実施形態の側方から見た分解斜視図である。 変形スプラングゲートアセンブリの正面図であり、一対のラッチ２８１がコンテストのために示されている。 変形スプラングゲートアセンブリの側断面図である。 変形スプラングゲートアセンブリの上方から見た斜視図である。 スプラングゲートアセンブリのさらに別な実施形態の側方から見た斜視図である。 スプラングゲートアセンブリのさらに別な実施形態の正面図である。 スプラングゲートアセンブリのさらに別な実施形態の長手方向断面図である。 スプラングゲートアセンブリのさらに別な実施形態の第１のゲート部材の斜視図である。 スプラングゲートアセンブリのさらに別な実施形態の第２のゲート部材の斜視図である。 図１８および図１９に示される部材を含むスプラングゲートアセンブリの部分的分解図である。 図２０のスプラングゲートアセンブリの代表的なチェックバルブ部材の斜視図である。 チェックバルブ部材およびゲート部材の組み立て前の、図２１のチェックバルブ部材の斜視図である。 チェックバルブ部材およびゲート部材の組み立て後の、図２１のチェックバルブ部材の斜視図である。 バルブ機構の導管の長手方向軸線および流れ方向に垂直な平面に沿って取ったバルブの一実施形態の断面図であり、図２０のスプラングゲートバルブは能動的に給電された閉ポジションにある。

以下の詳細な説明は本発明の一般的な原理を例示するものであり、その実例は添付図面にさらに示されている。図面において同様の参照数字は同一または機能的に類似の要素を示している。

本明細書で使用するように、「流体」とは、何らかの液体、懸濁液、コロイド、ガス、プラズマまたはそれらの組み合わせを意味する。

図１〜３は、流体、例えばインテークからブレーキバキュームブーストシステムへと流れる空気の流れを選択的に制御するよう構成されたゲートバルブ１００の一実施形態を示す。ゲートバルブ１００は、ソレノイドコイル１０４と、バルブ機構１２０に対して接続可能なアーマチャー１０６とを収容するハウジング１０２を有していてもよい。アーマチャー１０６は、ソレノイドコイル１０４内に収容される挿入端部１０６ａと、コイルに電流を加えた際にソレノイドコイル内により完全に収容される隣接ボディ部分１０７とを含む。ある構成では、挿入端部１０６ａおよびボディ部分１０７は、例えば、磁性または常磁性材料、例えば鉄含有合金あるいはフェライト含有複合材料から製造された円筒体であってもよい。別の構成では、挿入端部１０６ａおよびボディ部分１０７は、引き込み力の漸進的な増大をもたらすために、ボディ部分１０７の方向に挿入端部１０６ａから先細になる内部リセス１０８を有する円筒体であってもよい。テーパーは、引き込み力が付勢要素１１０によって生み出される反対向きの付勢力よりも大きくなるように構成されてもよい。図２に示すように、付勢要素１１０は、アーマチャー１０６のボディ部分１０７を取り囲むと共にソレノイドコイル１０４および非挿入端部１０６ｂの両方に当接するコイルスプリング１１２であってもよいが、付勢要素は、非挿入端部に当接あるいは結合されるダイアフラムあるいはフラットスプリング、非挿入端部に当接あるいは結合されるリーフスプリングであってもよいことは明らかである。これに代えて、ソレノイドは、その他の付勢要素を含む双安定ソレノイドであってもよいこともまた、当業者にとって明らかである。

バルブ機構１２０は、接続開口１２４を有する導管１２２と、対向配置されたポケット１２６と、接続開口とポケットとの間で直線的に移動可能なスプラングゲートアセンブリ１２８とを含むことができる。導管１２２は、両端から接続開口１２４に向って長手方向軸線「Ａ」に沿って、連続的に、徐々に先細になるか、あるいは幅狭になり、これによって接続開口１２４および対向配置されたポケット１２６にその最小内径を有するチューブであってもよい。導管経路の砂時計形状の断面１２５は、導管１２２を横切って移動するとき、スプラングゲートアセンブリ１２８の表面に作用する摩擦力を減少させる。この断面１２５はまたゲートバルブ１００を横切る圧力降下を最小限に抑える。別な構成では、導管１２２は、その全長に沿って均一な内径を有していてもよい。図示の構成では、長手方向軸線「Ａ」に垂直な断面は円形であるが、変形例では、断面１２７は、（均一または漸減する横径および共役直径を有する）楕円形、（均一または漸減する特性幅を有する）多角形等であってもよい。

図１〜３の実施形態では、スプラングゲートアセンブリ１２８は、内部リセス１０８内から突出するステム１１４によって、アーマチャー１０６に対して機械的に結合される。代替実施形態では、ステム１１４は、ソレノイドコイル１０４およびアーマチャー１０６がバルブ機構１２０および接続開口１２４に向ってステムを引っ張るように構成されるか、あるいはそれらから離れるようにステムを引っ張るように構成されるかに依存して、アーマチャー１０６の挿入端部１０６ａから、あるいはアーマチャー１０６の非挿入端部から突出していてもよい。図４および図５の実施形態に示されるように、ソレノイドコイル１０４、アーマチャー１０６、付勢要素１１０およびステム１１４の相対的な配置は、（以下でさらに説明するようにスプラングゲートアセンブリ１２８の詳細な構成に依存して）常時閉バルブから常時開バルブへと、あるいはその逆へとゲートバルブ１００を変化させるために変更可能である。ある構成では、ステム１１４はアーマチャー１０６からの一体的突起であってもよいが、別な構成では、ステムは、別の、好ましくは非磁性材料から製造される、固定された突起であってもよい。

ステムの接続開口端部１１４ａはスプラングゲートアセンブリ１２８に対して固定されてもよいが、機械的結合部は、好ましくは、導管の長手方向軸線に対して少なくとも平行な方向にスプラングゲートアセンブリに対してスライド可能である。ある構成では、機械的結合部は、長手方向軸線Ａに対して平行な方向への、ステム１１４とスプラングゲートアセンブリ１２８との間の相対的なスライド移動を可能にするレールシステム１６０を含む。このスライド可能な機械的結合部は、導管１２２のいずれかの端部に向かってゲートアセンブリを引っ張ることなく、アーマチャー１０６が、接続開口１２４とポケット１２６との間でスプラングゲートアセンブリ１２８を直線的に移動させることを可能とする。ソレノイドコイル１０４、アーマチャー１０６および／またはステム１１４と、バルブ機構１２０との完全ではない整列は、さもなければ、その経路からスプラングゲートアセンブリ１２８を傾けようとし、したがってゲートアセンブリと導管１２２の壁との間の摩擦力を増加させる結果につながるであろう。図２および図３に示す実施形態では、レールシステム１６０は、その両側に配置されたレースウェイ溝１６４を備えた、ステムの接続開口端部１１４ａ付近に配置されたガイドレール１６２を含む。スプラングゲートアセンブリの接続開口端部１２８ａは、これに対応して、ガイドレール１６２の周囲を取り囲むと共にレースウェイ溝１６４内に突出するよう構成されたスライダー１６６を含む。変形構成では、スライダー１６６がステムの接続開口端部１１４ａ付近に配置され、かつ、スプラングゲートアセンブリ１２８の部材のそれぞれがガイドレール１６２およびレーストラック溝１６４を含むように、レールシステム１６０は逆にされてもよい。図４および図５に示す実施形態では、ステムの接続開口端部１１４ａは、拡大されたプレート状のヘッド１６７を含むことができる。図１２〜１４により良く示すように、スプラングゲートアセンブリ１２８の部材は、代替的に、スライドゲートアセンブリ１２８の直線移動の経路に対して垂直な複数の方向へのスライド移動を可能とするために、ヘッド１６７の周囲にカチッと嵌るマルチパートソケット１６８を協働で形成することができる。

最後に、バルブ機構１２０は、スプラングゲートアセンブリを通過してポケット内に漏れる流体を排出するために、接続開口１２４と、そして、以下でさらに説明するようにスプラングゲートアセンブリ１２８およびポケット１２６と流体連通するベントポート１７０を含むことができる。非常に動的な流れ環境、例えば、吸気マニホールド内の空気圧を高めるためにターボ過給が使用される自動車用エンジンでは、ゲートバルブ１００の前後の差圧は大きく変化し、一時的に逆転することさえある。ポケット１２６内への高圧空気漏れはポケットを加圧し、ソレノイド操作力、付勢力、そしてゲートバルブ１００内の期待される摩擦力のバランスを変化させることがある。ソレノイド機構およびポケット１２６の加圧における大きな差異は、スプラングゲート機構がポケット内で完全に直線的に移動するのを妨げ、バルブを部分的開および閉状態で動作させることがある。ベントポート１７０は、流体がシステム内に収容されることになる場合には（図２および図３に示すように）流体がポケット１２６から導管の入口端部１２２ａへと流れることを可能とするために導管１２２の内部へ開口してもよく、あるいは流体が環境に放出されるであろう場合には（図４および図５に示すように）バルブ機構１２０の外部へ開口してもよい。

ここで図６を参照すると、真空ブーストパワーブレーキシステムを通過する空気の流れを制御するためにゲートバルブ１００を使用することができる。導管は、入口端部１２２ａにおいてエアインテーク１８０に、そして出口端部１２２ｂにおいて真空発生器に、図示の例ではアスピレーター１９０に接続することができる。典型的なターボ過給エンジン構成では、ターボチャージャーおよびエアインタークーラー１８２は、インテークマニホールド１８４に供給される空気を加圧して、インテークマニホールド内の圧力が入口端部１２２ａにおける空気圧を上回るようにし、そして潜在的にアスピレーター１９０を通過する過渡的逆流を発生させることがある。チェックバルブ１９２はパワーブレーキブースター１９４がその真空チャージを失うのを防止するが、アスピレーター１９０を通過する逆流によって出口端部１２２ｂにおける流体圧力が入口端部１２２ａにおけるそれを上回る可能性がある。この逆転された圧力差はゲートバルブ１００の前後での通常の圧力差よりも大きいことさえある。なぜなら、ターボチャージャーは、通常、約１気圧（相対）のブースト圧を提供し、そしてそうした高いブースト圧では入口端部１２２ａにおける圧力は実質的に１気圧（絶対）未満になる可能性があるからである。この結果、以下でさらに説明するスプラングゲートアセンブリ１２８の別の実施形態は、ある用途のためにより適しているであろう。さらに、当業者にとって、ゲートバルブ１００が非自動車用途を含むその他の用途において、そして空気以外の流体と共に使用可能であることは明らかである。

図７〜９を参照すると、概して参照数字２２８で示すスプラングゲートアセンブリの別な実施形態が示されている。スプラングゲートアセンブリ２２８は、第１のゲート部材２３０と、第２のゲート部材２３２と、第１および第２のゲート部材２３０，２３２間に収容されたエンドレス弾性帯２３４とを含む。エンドレス弾性帯２３４は、第１および第２のゲート部材２３０，２３２間に挟み込まれていると説明できる。図９から分かるように、第２のゲート部材２３２は、その内面２５２の一部の周りに、エンドレス弾性帯の一部を収容するためのトラック２３６を含む。図７〜９では認識できないが、第１のゲート部材２３０もまたトラック２３６を含む。

第１および第２のゲート部材２３０，２３２は、同一または実質的に類似の部材であってもよいが、本質的にそうした様式に限定されるものではない。図７および図９に示すように、第１および第２のゲート部材２３０，２３２が同一である場合、それぞれを導管１２２の入口端部１２２ａまたは出口端部１２２ｂのいずれかに面するように配置することができる。これは、導管１２２内の流体の流れの方向に関係なく、同様の性能を備えたバルブをもたらす。

特に図７および図９を参照すると、第１および第２のゲート部材２３０，２３２の両方は、協働で通路２２９を形成する開口２３３をそれ自体に有する。図５に示すような開ポジションにおいては、スプラングゲートアセンブリ２２８を通過する通路２２９は、流体がそれを通って流れることができるように導管１２２と整列させられる。通路２２９を有するゲートの一部は、本明細書では、開ポジション部分２４０（図７）と呼ばれ、そして、スライダー２６６を有する接続開口端部２２８ａと反対側に示される隣接部分は閉ポジション部分２４２と呼ばれる。なぜなら、ゲート２２８のこの部分は、閉ポジションへと移動する際、それを通過する流体の流れを妨げるように導管１２２を塞ぐからである。本実施形態における各ゲート部材２３０，２３２の閉ポジション部分２４２は実質的に滑らかな連続した外面２５０を有する。当業者にとって、常時閉から常時開へと（またはその逆へと）ゲートバルブ設計を変更する第２の手段を提供し、開ポジション部分２４０が接続開口端部２２８ａと対向するように、開ポジションおよび閉ポジション部分２４０，２４２が逆転されてもよいことは明らかである。

この図示する実施形態では、エンドレス弾性帯２３４は略楕円形状であり、これによって、開放スペースを画定する内周面２８２、外周面２８４、そして対向する第１および第２の側面２８６，２８８を含む。エンドレス弾性帯２３４は、第１の側面２８６が一方のトラック２３６内に収容されると共に第２の側面２８８が他方のトラック２３６内に収容された状態で、第１および第２のゲート部材２３０，２３２のトラック２３６内に収容される。エンドレス帯２３４が第１および第２のゲート部材２３０，２３２のトラック２３６内に着座させられたとき、第１および第２のゲート部材２３０，２３２は、距離Ｄ（図７）だけ互いに離間させられる。トラック２３６は、同様に、ゲート部材の外周面からエンドレス弾性帯２３４をある距離だけ奥まったポジションの置くように配置される。図８から分かるように、この構造は、ポケット１２６内でのスプラングゲート２２８周りの流体の流れおよびベントポート１７０との流体連通のために、第１および第２のゲート部材２３０，２３２間でエンドレス弾性帯２３４の外面の周りにチャネル２５４を形成する。チャネル２５４を介したこのベントは、導管１２２を通る流体の流れの方向に対して略垂直であり、アーマチャー１０６がポケット内により完全にゲートを移動させるとき（機械的結合部を越えてかつ／またはそれを通過して）コネクター開口１２４を経てポケット１２６から流体を排出する。

エンドレス弾性帯２３４は第１および第２のゲート部材２３０，２３２間で圧縮可能であり、したがって導管１２２を通る流れの方向に対して平行に作用するスプリングとして機能する。さらに、エンドレス弾性帯２３４は、エンドレス弾性帯２３４と、第１および第２のゲート部材２３０，２３２におけるトラック２３６の外壁部分との間にシールを形成するように、導管１２２を通って流れる流体によってエンドレス弾性帯２３４に加えられる力に応答して半径方向外側に拡張可能である。

動作中、図２および図５に示すような開ポジションでは、導管を通って流れる流体は、左から右へと流れるにせよ、右から左へと流れるにせよ、スプラングゲートアセンブリ２２８内の通路２２９を通過し、そして流体の圧力は、半径方向外向きのエンドレス弾性帯２３４に作用する力を与え、これによってエンドレス弾性帯をトラック２３６の外周面とシール係合状態となるように押圧する。このシール係合は、コネクター開口１２４およびポケット１２６内への流体の漏れを低減するかあるいは防止し、これは、スプラングゲートアセンブリ２２８を、単一材料の、均一に硬質なゲートよりも、より耐漏れ性に優れたものとする。この実施形態は、特に空気が導管１２２を経て大気圧または大気圧以下の圧力で流れる自然吸気エンジンでの使用に適している。だが、導管１２２が過給空気インテークシステムのブースト圧側に接続される実施形態では、エンドレス弾性帯２３４によってもたらされる漏れ保護は、導管１２２を通って流れる流体が、ポケット１２６内で、スプラングゲートアセンブリ２２８（およびをアーマチャー等）を別のポジションへと押しやるか、さもなければアセンブリの制御された動作を妨害するように機能し得る圧力を発生させるのを防止するのを助ける。過給エンジンにおける、そしてスプラングゲートアセンブリ２２８およびゲートバルブ１００がさらされる圧力は、概して、約５psiないし約３０psiの範囲である。

エンドレス弾性帯２３４はまた、エンドレス弾性帯の存在により、特にポケット１２６の寸法およびゲート部材２３０，２３２の厚さに関して、製造公差に影響されにくいゲートを実現する。ポケット１２６は、典型的には、締まり嵌めを生じるように、ゲートの無負荷幅よりも小さな幅を有するように形成される。スプラングゲート２２８において、エンドレス弾性帯２３４は、スプラングゲート２２８がポケット１２６内に挿入されたとき、第１および第２のゲート部材２３０，２３２間で圧縮状態となる。第１および第２のゲート部材２３０，２３２へのエンドレス弾性帯のスプリング力は、ポケット１２６内に挿入（圧入）された際に、漏れを低減または防止するために、各それぞれのゲート部材をポケットの壁とシール係合状態となるように押圧する。より重要なことに、硬質ゲート部材２３０，２３２の弾性率あるいは単一の硬質ゲートの弾性率に対するエンドレス弾性帯の実質的に低い弾性率は、スプラングゲートアセンブリ２２８に作用すると共にその経路に沿ったアセンブリの直線運動に抗する垂直力は実質的に小さいことを意味する。これは、摩擦力（摩擦力は垂直力と摩擦係数との積に等しい）を、したがって必要なソレノイド操作力を軽減する。この利点は、以下に説明するその他の実施形態にも等しく適用可能である。

ここで図１０および図１１を参照すると、概して参照数字２２８’で示すスプラングゲートアセンブリの別の実施形態が提示され、これは、同様に、第１のゲート部材２３０’と、第２のゲート部材２３２’と、第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’間に収容されたエンドレス弾性帯２３５’とを含む。エンドレス弾性帯２３５’は、第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’間に挟み込まれるものとして説明することができる。図１１から分かるように、第２のゲート部材２３２’は、エンドレス弾性帯２３５’の一部を収容するために、その内面２５２’の一部の周囲にトラック２３７’を含む。図１０および図１１では認識できないが、第１のゲート部材２３０’もまたトラック２３７’を含む。両方のゲート部材２３０’，２３２’は、上述したようにアーマチャー１０６に対してゲートアセンブリ２２８’をスライド可能に結合するためのスライダー２６６’を有する接続開口端部２２８ａを有する。だが、上述したように、全てのそうした実施形態において、部材２３０，２３０’，２３２，２３２’等は、ステム１１４のガイドレール１６２およびレーストラック溝１６４と類似のガイドレールおよびレーストラック溝を代替的に含むことができる。

ここで、図１１に示すように、エンドレス弾性帯２３５’は、概して、弾性材料の８の字形状帯であり、したがって、第１の開放スペースを画定する第１の内周面２７２と、第２の開放スペースを画定する第２の内周面２７３と、外周面２７４と、第１および第２の側面２７６，２７８とを含む。エンドレス弾性帯２３５’は、第１の側面２７６が一方のトラック２３７’内に収容され、かつ、第２の側面２７８が他方のトラック２３７’内に収容された状態で、第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’のトラック２３７’内に収容される。エンドレス弾性帯２３５’は８の字形状であるので、トラック２３７’もまた、通常は、８の字形状である。エンドレス弾性帯２３５’が第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’のトラック２３７’内に着座させられたとき、第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’は、距離Ｄ’（図１０）だけ互いに離間させられる。 トラック２３７’は、図７〜９に関連して先に述べた通気をもたらすために、第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’の外周面からある距離だけエンドレス弾性帯２３５’を奥まった所に位置させるように配置される。

第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’は互いに構造的に異なるが、いずれも、それを通って流体が流れることを可能とするために、開ポジションでは、導管１２２と整列させられる通路２２９’を協働で形成する第１の開口２３３’をそれ自体に有する。ゲートのこの部分は閉ポジション部分２４２’と呼ばれ（図１０）、スライダー２６６’と反対の、それに隣接する部分は閉ポジション部分２４２’と呼ばれるが、これは、スプラングゲートアセンブリ２２８’のこの部分は、閉ポジションへと移動させられたとき、それを通過する流体の流れを妨げるために導管１２２を塞ぐからである。この実施形態では、第１のゲート部材２３０’の閉ポジション部分２４２’はそれを通る第２の開口２４４’を含む。第２の開口は、第１の開口２３３’と実質的に同じ寸法とされてもよい。第２のゲート部材２３２’は、その閉ポジション部分２４２’において第２の開口を含まない。その代わりに、第２のゲート部材２３２’の閉ポジション２４２’は実質的に連続した滑らかな外面を有する。第２のゲート部材２３２’は、任意選択で、その内面２５２’から突出し、エンドレス弾性帯２３５’によって形成される第２の開放スペースの寸法内に嵌るように構成され、そして少なくとも、エンドレス弾性帯２３５’の第２の内周面２７３よりも小さな開口を形成する、第１のゲート部材２３０’における第２の開口２４４’のサイズであるような寸法とされたプラグ２５３’を含んでいてもよい。プラグ２５３’は、第２のゲート部材２３２’の内面２５２’の実質的に滑らかな部分であってもよい。

開ポジションでは、通路２２９’を通って流れる流体は、半径方向外向きの、エンドレス弾性帯２３５’に作用する力を提供し、これによってエンドレス弾性帯をトラック２３７’の外周面とシール係合状態となるように押圧する。このシール係合はコネクター開口１２４およびポケット１２６内への流体の漏れを低減または防止し、これによって、図１０および図１１の実施形態におけるゲート２２８’は、単一材料の均一に硬質なゲートよりも、より耐漏れ性に優れたものとなる。

閉ポジションにおいて、導管１２２内の流体の流れは、第１のゲート部材２３０’によって形成されたスプラングゲート２２８’の側に向かう方向であってもよく、すなわち第１のゲート部材２３０’はゲートバルブ１００の入口端部１２２ａに面していてもよい。特に、流れのこの向きは、導管１２２が過給空気インテークシステムのブースト圧側に接続され、そして概してブースト圧を、それを通って流れないように妨げるよう機能させられるときに有益である。これは、ブースト圧は第２の開口２４４’を通過し、そして第１および第２のゲート部材２３０’，２３２’のトラック２３７’に対してそれを密封係合させるためにエンドレス弾性帯に半径方向外向きに作用するようにエンドレス弾性帯２３５’の第２の内周面２７３に向ってプラグ２５３’によって導かれるからである。第２の開口２４４’の存在はまた、その上に、軸方向にエンドレス弾性帯２３５’を圧縮するために導管１２２内の流れ方向に対して平行に作用する力をブースト圧力が加えることができる第１のゲート部材２３０’の外面の表面積を最小化する。ブースト圧がエンドレス弾性帯２３５’を軸方向に圧縮する場合、ゲート部材２３０’，２３２’の一方は他方に対してより近くに移動し、Ｄ’を減少させ、そしてポケット１２６の一方の壁とゲート部材との間に、それを通って流体が漏れる可能性があるギャップを形成する。これは望ましくない結果である。したがって、ゲートバルブ２２８’に関して、ブースト圧が第２のゲート部材２３２’の実質的に連続した滑らかな外面に影響を与えるであろう方向に導管に流入することは望ましくないであろう。図６に示す実施例において、反対向きの流れは有益である。なぜなら、最も大きな圧力差は、おそらく、ゲートバルブの出口側へと吸引器を横切るインテークマニホールド内のブースト圧によって生じる逆圧力差であるからである。

図１２〜１４を参照すると、このあるいはその他の実施形態の変形例では、ゲート部材２３０’，２３２’の一方はラッチ２８１を含むことができ、そしてゲート部材２３０’，２３２’の他方は対応するように配置されたデテント２８３を含むことができる。図示するように、一方は複数のラッチ２８１を含むことができ、かつ、他方は複数のデテント２８３を含むことができ、あるいは、ラッチ２８１およびデテント２８３がそのカウンターパート要素の配置に対応するように部材２３０’，２３２’の両端に配置された状態で、それぞれが一つのラッチ２８１および一つのデテント２８３を含むことができる。ラッチ２８１およびデテント２８３は、ポケット１２６内への挿入前に、組み立てられた状態でアセンブリを積極的に保持することにより、スプラングゲートアセンブリ２２８’（または１２８，２２８等）の組み立てを助ける。また、このあるいはその他の実施形態の変形例では、ゲート部材２３０’，２３２’は、機械的結合部のステム１１４のヘッド１６７（図１４では認識できない）周りにカチッと嵌るマルチパートソケット２６８を協働で形成することができる。ソケット２６８は、ポケット１２６内への挿入前にステム１１４上でアセンブリを積極的に保持することにより、スプラングゲートアセンブリ２２８’（または１２８，２２８等）の組み立てを助ける。

ここで図１５〜１７を参照すると、（第１または第２のゲート部材のいずれかに向けられた流れと共に動作可能な）ユニバーサルスプラングゲートアセンブリが図示されており、参照数字３２８によって示されている。ユニバーサルスプラングゲート３２８は、図１０および図１１の実施形態と同様の第１のゲート部材２３０’と、第１のゲート部材２３０’と同じ全体的構造を有する第２のゲート部材３３２と、閉ポジションのために必要な障害物を提供するインナーゲート部材３３４と、第１のゲート部材２３０’とインナーゲート部材３３４との間に形成されたトラック内に配置される第１のエンドレス弾性帯３４６と、第２のゲート部材３３２とインナーゲート部材３３４との間に形成されるトラック内に配置される第２のエンドレス弾性帯３４８とを有する。第２のゲート部材３３２（図１３参照）は、スライダー３６６と、開ポジション部分２４０’における第１の開口３３３と、その閉ポジション部分２４２’における第２の開口３４４とを含むことができる。インナーゲート部材３３４は、その開ポジション部分２４０’に開口３３６を含み、かつ、閉ポジション部分２４２’を形成する対向する実質的に連続した外面を有するが、これは、ユニバーサルスプラングゲート３２８が閉ポジションにあるとき導管を通る流体の流れを妨げることができる。

図１５〜１７の実施形態では、８の字形状エンドレス弾性帯は、第１および第２のゲート部材２３０’，３３２のそれぞれに二つの開口があるために好ましい。８の字形状エンドレス弾性帯３４６は上述したようなものである。ここで、第１のエンドレス弾性帯３４６は、インナーゲート部材３３４における第１のトラック３５２内および第１のゲート部材２３０’におけるトラック２３７’内の両方に着座させられるが、これは、好ましくは、第１のエンドレス弾性帯３４６を収容するような寸法とされた８の字形状である。同様に、第２のエンドレス弾性帯３４８は、インナーゲート部材３３４における第２のトラック３５４内および第２のゲート部材３３２におけるトラック２３７内の両方に着座させられるが、これは、好ましくは、第２のエンドレス弾性帯３４８を収容するような寸法とされた８の字形状である。

動作時、ユニバーサルスプラングゲート３２８は、開ポジションおよび閉ポジションにおいて、図１０および図１１のスプラングゲート２２８’の第１のゲート部材側に関して上述したように動作する。ユニバーサルスプラングゲート３２８は、特定の流れの方向を必要とせず、自然吸気、機械過給またはターボ過給エンジンにおいて使用することができる。その一般的な特性ならびに第１および第２のゲート部材の閉ポジション部分における減少した表面積の利点によって、このゲートは、導管を通る流れの方向に関係なく、コネクター開口１２４およびポケット１２６内への漏れを低減あるいは防止するためにゲートを密封するように機能する。この実施形態はまた、ポケットとベントポート１７０との間の流体連通をもたらすために、エンドレス弾性帯の外面の周りに複数のチャネル２５４を提供するという利点を有する。

図１８〜２３を参照すると、概して参照数字４２８によって示すスプラングゲートアセンブリの別の実施形態が示されている。スプラングゲートアセンブリ４２８は、第１のゲート部材４３０と、第２のゲート部材４３２と、第１および第２のゲート部材４３０，４３２間に収容されるか挟み込まれたエンドレス弾性帯４３４とを含む。図１８および図１９から分かるように、第１および第２のゲート部材４３０，４３２はそれぞれ、そのそれぞれの内面４５２の一部の周りでエンドレス弾性帯４３４の一部を収容するためのトラック４３６を含む。第１および第２のゲート部材４３０，４３２はまた、それぞれ、ゲートバルブが開放されたとき流体がそれを通って流れることを可能とするために通路が導管と整列させられるように通路４２９を協働で形成するために開ポジション部分４４０を通る開口４３３を有する。第１および第２のゲート部材４３０，４３２は、同様に、それぞれ閉ポジション部分４４２を有するが、ゲート部材２３０および２３２とは対照的に、第１のゲート部材４３０のみが、その閉ポジション部分４４２を横切る（言及されるが特に図示していない）滑らかな連続的外面４５０を含んでいてもよい。第２のゲート部材４３２は、代わりに、チェックバルブ部材４９０によって選択的に密封されるチェックバルブ開口４５６を含む外側に面するリセス４５１と、複数のチェックバルブリテーナー４９４を収容すると共に保持する複数のチェックバルブリテーナー開口４５８を有することができる。チェックバルブ開口４５６およびチェックバルブリテーナー開口４５８は、実質的に同一の円形開口の列として示されているが、少なくとも一対のチェックバルブリテーナー開口４５８がチェックバルブ開口４５６を支える限り、さまざまな開口形態、開口形状および数のチェックバルブビード開口を利用できる。第１のゲート部材４３０閉ポジション部分４４２の内面４５２は、任意選択で、第１および第２のゲート部材４３０，４３２の組み立て時に、チェックバルブリテーナー開口４５８と整列するよう構成された複数の内向きに突出する停止ポスト４５９を含むことができる。以下でさらに説明するように、停止ポスト４５９の内側端部は、高圧事象の最初の瞬間に、第２のゲート部材４３２のチェックバルブリテーナー開口４５８からチェックバルブリテーナー４９４の離脱を防止するように機能することができる。

図示するように、第１および第２のゲート部材４３０，４３２の接続端部４２８ａは、スライドゲートアセンブリ４２８の直線移動の経路に対して垂直な複数の方向へのスライド移動を可能にするために、アーマチャーステム１１４のヘッド１６７の周りにカチッと嵌るマルチパートソケット４６８を形成することができる。代替的に、別な実施形態において説明されるように、第１および第２のゲート部材４３０，４３２の接続端部４２８ａはアーマチャーステム１１４に対して固定されてもよく、あるいは導管の長手方向軸線に対して平行な方向にアーマチャーステム１１４に対してスライド可能であってもよい。レールシステム１６０におけるように、各接続開口端部４２８ａは、ステム１１４の接続開口端部１１４ａおよびスプラングゲートアセンブリ４２８の接続開口端部４２８ａ上のガイドレール／レースウェイ溝およびスライダー要素の相対的配置に依存して、その対向する面に配置されたレースウェイ溝を備えたガイドレールあるいはガイドレールを取り囲むと共にレースウェイ溝内に突出するよう構成されたスライダーを含むことができる。

図２０を参照すると、エンドレス弾性帯４３４は、開放スペースを形成する内周面４８２と、外周面４８４と、第１および第２の側面に４８６，４８８とを含む。エンドレス弾性帯４３４は、第１のゲート部材４３０、第２のゲート部材４３２およびエンドレス弾性帯４３４が協働でチャンバー４３８を形成するように、第１の側面４８６が一方のトラック４３６内に収容されかつ第２の側面４８８が他方のトラック４３６内に収容された状態でトラック４３６内に収容される。エンドレス弾性帯４３４のバネ定数を低減するために、帯の外周は、より低い弾性率材料への切り替えを伴わずに、帯がゲート部材４３０および４３２間でより容易に圧縮されることを可能にする蛇腹壁状の長手方向断面を有していてもよい。上記のその他の実施形態において説明したように、第１および第２のゲート部材４３０および４３２は、任意選択で、ラッチ４８１および対応するように配置されたデテント４８３によって相互に固定することができ、あるいはトラック４３６内に帯４３４の第１の側面４８６を固定すると共に他方のトラック４３６内に帯４３４の第２の側面４８８を固定することによって相互に固定されてもよい。固定は、各トラック４３６内への側面４８６，４８８の接着あるいは側面４８６，４８８と各トラック４３６との間に締まり嵌めによって達成することができる。図２３から分かるように、この構成は、ポケット１２６内でのスプラングゲート４２８周りの、そしてベントポート１７０に至る流体の流れのために、第１および第２のゲート部材４３０，４３２間のエンドレス弾性帯４３４の外面周りにチャネル４５４を形成する。先の構成におけるように、チャネル４５４を介したベントは、アーマチャー１０６がポケット内へとより完全にゲート４２８を移動させるとき、（機械的結合部を越えてかつ／または経て）コネクター開口１２４を経てポケット１２６から流体を排出する。また、この構成は、両方のゲート部材４３０，４３２の開ポジション部分４４０と閉ポジション部分４４２との間で延在するチャンバー４３８を協働で形成する。

エンドレス弾性帯４３４は、第１および第２のゲート部材４３０，４３２間で圧縮可能であり、したがって導管１２２を通る流れの方向に対して平行に作用するスプリングとして機能する。さらに、エンドレス弾性帯４３４は、開口４３３を通るチャンバー４３８内への流体の通過によって帯に加えられる力に応答して半径方向外側に拡張可能である。最後に、ゲートバルブが閉ポジションにあるとき、エンドレス弾性帯４３４は、チャンバー４３８の加圧に応じて、第１および第２のゲート部材４３０，４３２間で拡張可能である。加圧はチェックバルブ部材４９０によって制御されるが、これは、チャンバー４３８から導管１２２内へではなく、導管１２２からチャンバー４３８内への流体の流れを可能とするためにチャンバー４３８との選択的な流体連通を可能とする。図２３に示すように、第２のゲート部材４３２は導管の出口端部１２２ｂに向かって配向することができ、これによって、ターボ過給エンジン構成において、インテークマニホールド内のブースト圧によって引き起こされる一過性逆転圧力差はチャンバー４３８を加圧できる。先に述べたように、逆転圧力差は通常の圧力差よりもさらに大きいことがあり、したがって、通常よりもより大きな程度までエンドレス弾性帯４３４を圧縮することがあり、そして第２のゲート部材４３２を第１のもの４３０のより近くへと移動させ、ポケット１２６の一方の壁と、それを通って流体が漏れる可能性があるギャップを形成することがある。チャンバー４３８の加圧は、チャンバー４３８と導管１２２の出口端部１２２ｂとの間の圧力差を、そして軸方向にエンドレス弾性帯４３４を圧縮する圧力差の傾向を減少させる。これは、第２のゲート部材４３２がポケット１２６の隣接壁から離れて保持されるのを防止し、したがってエンドレス弾性帯４３４のスプリングレートを、より通常の大気圧差による圧縮の代わりにブースト圧差による過剰圧縮に抗するように設計する必要性を低減する。

図２１、図２２Ａおよび図２２Ｂに示すように、チェックバルブ部材４９０は、概して平坦なシール面４９２と、このシール面を支える複数の突出するチェックバルブリテーナー４９４とを有するエラストマー材料を備えることができる。チェックバルブリテーナー４９４はそれぞれ、チェックバルブリテーナー開口４５８を通って延在すると共にそれを塞ぐよう構成されたネック部分４９５と、チェックバルブリテーナー開口４５８の壁を通って引き出されるよう構成されるが別の方法でそれによって干渉的に保持されるヘッド部分４９６とを備えていてもよい。図２１Ａに示すように、組み立て中、ヘッド部分４９６は、チェックバルブリテーナー開口４５８を介して挿入されると共に続いて当該開口を経てヘッド部分４９６を引き出すために引っ張られる犠牲タブ延長部４９７を含むことができ、それから、タブ延長部４９７はスプラングゲートアセンブリ４２８の作用との干渉を防止するために除去することができる。チェックバルブ部材４９０はまた、突出するチェックバルブリテーナー４９４と整列させられた複数の反対方向に突出するリテーナーストッパー４９８を備えることができる。第１のゲート部材４３０の停止ポスト４５９の内向き端部は、ゲートアセンブリ４２８の組み立てた後、導管１２２内での突然かつ大きな逆圧力差の間にチェックバルブリテーナー４９４がチェックバルブリテーナー開口４５８から放出されないことを保証するために、チェックバルブ部材４９０および（もし組み込まれる場合には）反対方向に突出するリテーナーストッパー４９８の内側近傍に配置することができる。第２のゲート部材４３２のチェックバルブ開口４５６からの略平坦なシール面４９２の変位は、そうした事象の間、チャンバー４３８を加圧し、エンドレス弾性帯４３４の過剰圧縮を反転させることを可能とする。

図２３に示すように、スプラングゲートアセンブリ４２８は、第２のゲート部材４３２が導管１２２の出口端部１２２ｂに向って配向された状態でバルブ機構１２０内に設置することができる。スプラングゲートアセンブリ４２８が開ポジションにあるとき、開ポジション部分４４０を通る開口４３３および通路４２９は、流体がそれを通って流れることを可能とするために導管１２２と整列させられる。スプラングゲートアセンブリ４２８が閉ポジションへと移動させられるとき、開口４３３、開ポジション部分４４０および通路４２９は、（図示のようにポケット１２６内へと、但し、上述したように、開ポジション部分４４０および閉ポジション部分４４２が逆転される場合には潜在的に接続開口１２４内へと）導管１２２との整列状態から移動させられ、そしてエンドレス弾性帯４３４は、第１および第２のゲート部材４３０，４３２を接続開口１２４およびポケット１２６の壁と密封係合状態となるように付勢する。したがって、第１のゲート部材４３０の滑らかな連続した外面４５０は、導管１２２の入口端部１２２ａから出口端部１２２ｂへの流れを遮断する。チェックバルブ部材４９０はまた付加的なシールを提供し、第１のゲート部材４３０周りのあるいは接続開口１２４を通過する漏れが導管１２２の出口端部１２２ｂへと伝わるのを防止する。逆転された圧力差事象が生じた場合、第２のゲート部材４３２のチェックバルブ部材４９０はチャンバー４３８が加圧されることを可能とし、かつ、第１のゲート部材４３０の滑らかな連続した外面４５０は導管１２２の出口端部１２２ｂから入口端部１２２ａへの流れを遮断する。さらに、チャンバー４３８の加圧は、出口端部１２２ｂとチャンバー４３８との間の逆転された圧力差（すなわち第２のゲート部材４３２の前後の圧力差）を減少させ、エンドレス弾性帯４３４が復帰するか、あるいはポケット１２６の隣接壁とシール係合状態となるように第２のゲート部材４３２を押圧し続けることを可能とする。スプラングゲートアセンブリ４２８が開ポジションに戻ると。チャンバー４３８は開口４３３を経て導管１２２と非選択的に流体連通することができ、チャンバーの減圧を可能とする。

図７〜９に示す実施形態とは対照的に、スプラングゲートアセンブリ４２８は、エンドレス弾性帯２３４／４３４がインテークマニホールド内のブースト圧（または他の類似の事象）によって生じる逆転圧力差に耐え得るスプリング定数を有することを必要としない。これは、スプラングゲートアセンブリ４２８に作用する垂直力を、したがって、その経路に沿ったアセンブリの直線運動に抗する摩擦力ならびに必要なソレノイド操作力を低減する。図２〜５および図１０〜１７に示す実施形態とは対照的に、スプラングゲートアセンブリ４２８は、（開口２３３’／４３３を含む）開ポジション部分２４０’／４４０と、閉ポジション部分２４２’／４４２（および第２の開口２４４’あるいは開口２４４’および３４４）間に付加的なシールを提供するために、８の字形状帯２３５を使用しない。これは、エンドレス弾性帯４３４ならびに第１および第２のゲート部材４３０，４３２のための金型の複雑さを軽減することができるが、最も有利なことには、開ポジションから閉ポジションへと、あるいはその逆へと、スプラングゲートアセンブリ４２８を移動させるために必要なアクチュエータトラベルを低減することができる。図２〜５と図１８、図１９および図２３とを比較することで分かるように、各スプラングゲートアセンブリ１２８，４２８の接続開口端部１２８ａ／４２８ａから、当該アセンブリの反対側の端部までの距離は、アセンブリの開および閉ポジションを分離する（図１１に詳しく示される）トラック２３７’および帯２３５’の中央セグメントを本質的に排除することによって低減することができる。

ある態様において本明細書に開示されるのはソレノイド駆動式ゲートバルブである。ソレノイドは、ゲートを通る通路が導管と整列させられる開ポジションおよびゲートの第２の部分がそれを通過する流体の流れを妨げるために導管を塞ぐ閉ポジションにおいて、ゲートアセンブリを通る通路を協働で形成する第１のゲート部材と第２のゲート部材との間に保持されたエンドレス弾性帯を備えたスプラングゲートアセンブリを作動させる。

ある実施形態では、エンドレス弾性帯は、概して、弾性材料の楕円形帯である。別の実施形態では、エンドレス弾性帯は、概して、弾性材料の８の字形帯として形成される。ある実施形態では、弾性材料は天然または合成ゴムである。弾性材料はアクチュエータに、少なくとも時間および温度に関して制御することが困難であるために好ましくない過度の摩擦ヒステリシスを付加することなくスプラングゲートアセンブリのシールを向上させる。

ある実施形態では、第１および第２のゲート部材の少なくとも一方は、特にゲートの閉ポジション部分に、実質的に滑らかな外面を有する。第１および第２のゲート部材の一方のみが実質的に滑らかな外面を有する別の実施形態では、他方のゲート部材はゲートの閉ポジション部分に第２の開口を含む。別の実施形態では、第１および第２のゲート部材は、そのそれぞれ閉ポジション部分に第２の開口を含む。したがって、閉ポジションを提供するために、ゲートはまた、その閉ポジション部分と、インナーゲート部材および第２のゲート部材間のシールとしての第２のエンドレス弾性帯の両面に実質的に連続した外面を有するインナーゲート部材を含む。さらに別の実施形態では、第２のゲート部材は、チェックバルブ開口と、エンドレス弾性帯の周面内でゲート部材間に形成されたチャンバーとの選択的流体連通のためにチェックバルブ開口を密封するチェックバルブ部材とを含む。

実施形態は、その用途または使用法に関して、図面および明細書中で説明された部品およびステップの構成および配置の詳細には限定されないことに留意されたい。例えば、説明したスプラングゲートアセンブリは、真空または空気によって動力供給される、ダイアフラム、ピストン等によって作動させられるステムを有する、空気圧アクチュエータと共に使用することができる。例示的な実施形態、構成および変形例の特徴は、別な実施形態、構成、変形例および変更において具現化されるか組み込まれてもよく、そしてさまざまな手法で実施あるいは実行されてもよい。さらに、特に断らない限り、本明細書で用いられる用語および表現は、読者の便宜のために本発明の例示的な実施形態を説明するために選択されており、本発明を限定する目的のためではない。

１００ ゲートバルブ
１０２ ハウジング
１０４ ソレノイドコイル
１０６ アーマチャー
１０６ａ 挿入端部
１０６ｂ 非挿入端部
１０７ 隣接ボディ部分
１０８ 内部リセス
１１０ 付勢要素
１１２ コイルスプリング
１１４ アーマチャーステム
１１４ａ 接続開口端部
１２０ バルブ機構
１２２ 導管
１２２ａ 入口端部
１２２ｂ 出口端部
１２４ 接続開口（コネクター開口）
１２５ 断面
１２６ ポケット
１２７ 断面
１２８ スプラングゲートアセンブリ（スライドゲートアセンブリ）
１２８ａ 接続開口端部
１６０ レールシステム
１６２ ガイドレール
１６４ レースウェイ溝（レーストラック溝）
１６６ スライダー
１６７ ヘッド
１６８ マルチパートソケット
１７０ ベントポート
１８０ エアインテーク
１８２ エアインタークーラー
１８４ インテークマニホールド
１９０ アスピレーター
１９２ チェックバルブ
１９４ パワーブレーキブースター
２２８，２２８’ スプラングゲートアセンブリ
２２８ａ 接続開口端部
２２９，２２９’ 通路
２３０ 第１のゲート部材（硬質ゲート部材）
２３０’ 第１のゲート部材
２３２ 第２のゲート部材（硬質ゲート部材）
２３２’ 第２のゲート部材
２３３，２３３’ 開口
２３４ エンドレス弾性帯
２３５ ８の字形状帯
２３５’ エンドレス弾性帯
２３６，２３７，２３７’ トラック
２４０，２４０’ 開ポジション部分
２４２，２４２’ 閉ポジション部分
２４４’ 開口
２５０ 外面
２５２，２５２’ 内面
２５３’ プラグ
２５４ チャネル
２６６，２６６’ スライダー
２６８ マルチパートソケット
２７２ 第１の内周面
２７３ 第２の内周面
２７４ 外周面
２７６ 第１の側面
２７８ 第２の側面
２８１ ラッチ
２８２ 内周面
２８３ デテント
２８４ 外周面
２８６ 第１の側面
２８８ 第２の側面
３２８ ユニバーサルスプラングゲート
３３２ 第２のゲート部材
３３３ 第１の開口
３３４ インナーゲート部材
３３６ 開口
３４４ 第２の開口
３４６ 第１のエンドレス弾性帯（８の字形状エンドレス弾性帯）
３４８ 第２のエンドレス弾性帯
３５２ 第１のトラック
３５４ 第２のトラック
３６６ スライダー
４２８ スプラングゲートアセンブリ（スライドゲートアセンブリ）
４２８ａ 接続開口端部
４２９ 通路
４３０ 第１のゲート部材
４３２ 第２のゲート部材
４３３ 開口
４３４ エンドレス弾性帯
４３６ トラック
４３８ チャンバー
４４０ 開ポジション部分
４４２ 閉ポジション部分
４５０ 連続的外面
４５１ リセス
４５２ 内面
４５４ チャネル
４５６ チェックバルブ開口
４５８ チェックバルブリテーナー開口
４５９ 停止ポスト
４６８ マルチパートソケット
４８１ ラッチ
４８２ 内周面
４８３ デテント
４８４ 外周面
４８６ 第１の側面
４８８ 第２の側面
４９０ チェックバルブ部材
４９２ シール面
４９４ チェックバルブリテーナー
４９５ ネック部分
４９６ ヘッド部分
４９７ 犠牲タブ延長部
４９８ リテーナーストッパー

Claims (21)

1. 動力式ゲートバルブであって、
   ソレノイドコイルと、バルブ機構に接続されたアーマチャーと、を備え、
   前記バルブ機構は、
   接続開口と、対向配置されたポケットと、を有する導管と、
   前記接続開口と前記ポケットとの間で直線的に移動可能なスプラングゲートアセンブリと、を含み、
   前記スプラングゲートアセンブリは、開口を有する第１のゲート部材と、開口を有すると共に前記第１のゲート部材と対向する第２のゲート部材と、前記第１および第２のゲート部材間に保持されたエンドレス弾性帯と、を含み、前記開口およびエンドレス弾性帯は、前記スプラングゲートアセンブリを通過する通路を協働で画定し、かつ、
   前記第１および第２のゲート部材は、前記接続開口と前記ポケットとの間での往復直線運動のために、前記アーマチャーに対して機械的に結合されており、
   前記第２のゲート部材は、外側向きリセスと、前記外側向きリセス内に配置されたチェックバルブ開口と、前記第１および第２のゲート部材および前記エンドレス弾性帯によって形成されたチャンバーからの流れに対して前記チェックバルブ開口を選択的に密封するように前記チェックバルブ開口に隣接して配置されたチェックバルブと、を有する、動力式ゲートバルブ。
2. 機械的結合部は、前記アーマチャーから突出するステムを備え、かつ、前記ステムの接続開口端部は前記スプラングゲートアセンブリに固定されている、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
3. 機械的結合部は、前記アーマチャーから突出するステムと、前記導管の長手方向縦軸と平行な方向の前記ステムと前記スプラングゲートアセンブリとの間の相対的スライド移動を許容するように前記ステムの接続開口端部と前記スプラングゲートアセンブリの接続開口端部とを相互接続するレールシステムと、を備える、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
4. 前記ステムの前記接続開口端部および前記スプリングゲートアセンブリの前記接続開口端部の一方はガイドレールを含み、かつ、前記ステムの前記接続開口端部および前記スプリングゲートアセンブリの前記接続開口端部の他方は、前記ガイドレールの周囲を取り囲むように構成されたスライダーを含む、請求項３に記載の動力式ゲートバルブ。
5. 機械的結合部は前記アーマチャーから突出するステムを備え、前記ステムの前記接続開口端部は拡大されたプレート状ヘッドを含み、かつ、少なくとも前記第１および第２のゲート部材の接続開口端部は、協働で、前記プレート状ヘッドを取り囲むソケットを形成する、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
6. 前記第１および第２のゲート部材はそれぞれ、前記エンドレス弾性帯の一部を受け容れるためのトラックを含み、前記トラックおよびエンドレス弾性帯は、前記エンドレス帯が前記トラック内に着座させられたとき前記第１および第２のゲート部材が非ゼロ距離だけ互いに離間させられるように構成され、前記トラックは、前記第１および第２のゲート部材間に配置された前記エンドレス弾性帯の外面の周りにチャネルを形成するように、前記第１および第２のゲート部材の外周から、ある距離だけ前記エンドレス弾性帯を奥まった所に置くように配置される、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
7. 前記接続開口、前記ポケットおよび前記チャネルと流体連通するベントポートをさらに備える、請求項６に記載の動力式ゲートバルブ。
8. 前記ポケットは、このポケット内への前記スプラングゲートアセンブリの挿入時に、前記スプラングゲートアセンブリと前記ポケットとの間に締まり嵌めが生じるように、前記スプラングゲートアセンブリが前記ポケットに挿入されていない状態での前記スプラングゲートアセンブリの幅よりも小さな、前記導管の長手方向軸線に対して平行な方向における幅を有する、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
9. 前記第１および第２のゲート部材は閉ポジション部分を含み、前記第１のゲート部材は第２の開口を有し、前記第２のゲート部材は前記第２の開口と対向する実質的に連続した滑らかな外面を有し、前記エンドレス弾性帯は、８の字形状であって、前記８の字形状の対向ループ内で前記通路および前記第２の開口を分離する８の字形状を有する、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
10. 前記第２のゲート部材は前記第２の開口と対向する内面から突出するプラグを有し、前記プラグは、前記８の字形状の隣接ループ内に嵌合するよう構成され、かつ、少なくとも前記第２の開口のサイズとなるような寸法とされている、請求項９に記載の動力式ゲートバルブ。
11. 前記第１および第２のゲート部材の一方がラッチを含み、かつ、前記第１および第２のゲート部材の他方が対応するように配置されたデテントを含み、前記ラッチは、組み立て状態において、前記スプラングゲートアセンブリを保持するために前記デテントと係合する、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
12. 前記エンドレス弾性帯は蛇腹壁状の長手方向断面を有する、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
13. 前記外側向きリセスは前記チェックバルブ開口を支える複数のチェックバルブリテーナー開口を含み、かつ、前記チェックバルブは、前記チェックバルブリテーナー開口によって収容されかつ保持される複数のチェックバルブリテーナーを含む、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
14. 前記第１のゲート部材は前記複数のチェックバルブリテーナー開口と対向する内面を有し、かつ、前記内面は、チェックバルブリテーナー開口と整列させられると共に前記チェックバルブと係合する複数の内側に突出する停止ポストを含む、請求項１３に記載の動力式ゲートバルブ。
15. 前記チェックバルブは略平坦なシール面を含み、かつ、前記チェックバルブリテーナーは、前記チェックバルブリテーナー開口を貫通して延在すると共にそれを塞ぐよう構成された突出ネック部分と、前記チェックバルブリテーナー開口の壁によって干渉的に保持されるよう構成されたヘッド部分と、を備える、請求項１３または請求項１４に記載の動力式ゲートバルブ。
16. 前記チェックバルブは複数のリテーナーストッパーを含み、前記複数のリテーナーストッパーは、前記複数のチェックバルブリテーナーと整列させられ、かつ、前記略平坦なシール面から前記複数のチェックバルブリテーナーと反対の側に突出する、請求項１５に記載の動力式ゲートバルブ。
17. 前記チェックバルブは、前記チェックバルブ開口を、前記チャンバーと、第１のゲート部材開口と、第２のゲート部材開口と、そして前記外側向きリセスにおける圧力が前記チャンバー内の圧力よりも高い場合には通路と、流体的に相互接続するために選択的に開く、請求項１に記載の動力式ゲートバルブ。
18. 前記チェックバルブは、前記チェックバルブ開口を、前記チャンバーから、第１のゲート部材開口から、第２のゲート部材開口から、そして前記外側向きリセスにおける圧力が前記チャンバー内の圧力よりも低い場合には通路から、流体的に切り離すために選択的に閉じる、請求項１７に記載の動力式ゲートバルブ。
19. スプラングゲートアセンブリであって、
    第１のゲート部材および第２のゲート部材であって、それぞれがその開ポジション部分においてそれを貫通する開口を画定し、前記第２のゲート部材は、その閉ポジション部分にチェックバルブ開口を備え、かつ、前記チェックバルブ開口を選択的に密封するチェックバルブ部材を有する、第１のゲート部材および第２のゲート部材と、
    エンドレス弾性帯であって、少なくとも第１の開放スペースを画定する内周面を有し、前記スプラングゲートを通過する通路を形成するよう整列させられた前記第１および第２のゲート部材の両方における前記開口との整列のために、その前記第１の開放スペースが配向された状態で、前記第１および第２のゲート部間に圧縮状態で挟み込まれた、エンドレス弾性帯と、を具備し、
    前記エンドレス弾性帯は、前記第１および第２のゲート部材に対して、それらを互いに離間させる付勢力を加え、かつ、前記第１のエンドレス弾性帯と、前記第１のゲート部材と、前記第２のゲート部材とは、開ポジションと閉ポジションとの間で、集合的に一緒に移動する、スプラングゲートアセンブリ。
20. 前記第１のゲート部材は、前記チェックバルブ部材に向かって、閉ポジション部分の内面から突出する複数の停止ポストを有する、請求項１９に記載のスプラングゲートアセンブリ。
21. 前記チェックバルブは、略平坦なシール面と、それぞれが前記第２のゲート部材の保持開口を通って延在する突出ネック部分と、前記保持開口を通過した後、前記第２のゲート部材によって干渉的に保持される各突出ネック部分上のヘッド部分と、を含む、請求項１９に記載のスプラングゲートアセンブリ。

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