(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-29
(54)【発明の名称】構成変更可能なソレノイド接続を有する電磁弁組立体
(51)【国際特許分類】
F16K 27/00 20060101AFI20240822BHJP
F16K 31/06 20060101ALI20240822BHJP
【ＦＩ】
F16K27/00 B
F16K27/00 Z
F16K31/06 305K
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024504823
(86)(22)【出願日】2022-08-22
(85)【翻訳文提出日】2024-01-25
(86)【国際出願番号】 US2022041002
(87)【国際公開番号】W WO2023034048
(87)【国際公開日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】63/240,381
(32)【優先日】2021-09-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/337,702
(32)【優先日】2022-05-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513307933
【氏名又は名称】パーカー－ハネフィン コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＰＡＲＫＥＲ－ＨＡＮＮＩＦＩＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】６０３５ Ｐａｒｋｌａｎｄ Ｂｌｖｄ． Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ， ＯＨ ４４１２４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】アイクラー，ミッチェル・ピイ
(72)【発明者】
【氏名】コンヴァース，デイヴィッド・エム
【テーマコード（参考）】
3H051
3H106
【Ｆターム（参考）】
3H051AA11
3H051BB02
3H051BB04
3H051CC05
3H051CC14
3H051FF01
3H051FF15
3H106DA22
3H106EE35
3H106EE45
3H106EE48
3H106GB01
3H106GC26
3H106GC27
3H106KK13
3H106KK15
3H106KK16
(57)【要約】
弁組立体は、弁体であって、上記弁体を通る流体の流れを制御するための弁部品を格納する、弁体と、上記弁部品の動作を制御するソレノイド部品とを含む。上記ソレノイド部品は、ソレノイドベースに取り付けられたコネクタキャップを含み、上記コネクタキャップは、異なる方向に配向された複数の電気的接続用開口を有し、上記電気的接続用開口は、上記ソレノイド部品との接続経路の異なる複数の方向に対応する複数の配向で構成できる。上記ソレノイド部品は、上記電気的接続用開口を、上記弁体に対する上記ソレノイド部品の回転位置に対応する複数の第１の配向のうちの１つで構成するために、上記弁体に対して長手方向軸の周りで回転可能である。上記コネクタキャップは、上記電気的接続用開口を、上記ソレノイドベースに対する上記コネクタキャップの回転位置に対応する複数の第２の配向のうちの１つで構成するために、上記ソレノイドベースに対して横方向軸の周りで回転可能である。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁体であって、前記弁体を通る流体の流れを制御するための弁部品を格納する、弁体；及び前記弁部品の動作を制御する少なくとも１つのソレノイド部品
を備える、弁組立体であって、
前記少なくとも１つのソレノイド部品は、ソレノイドベースに取り付けられたコネクタキャップを備え、前記コネクタキャップは、互いに対して異なる方向に配向された第１の電気的接続用開口及び第２の電気的接続用開口を含む複数の電気的接続用開口を有し、前記第１及び第２の電気的接続用開口は、前記ソレノイド部品との電気的接続経路の異なる複数の方向に対応する、複数の配向で構成できる、弁組立体。
【請求項2】
前記少なくとも１つのソレノイド部品は、前記第１の電気的接続用開口及び前記第２の電気的接続用開口を複数の第１の配向のうちの１つで構成するために、前記弁体に対して前記少なくとも１つのソレノイド部品の長手方向軸の周りで回転可能であり、ここで前記複数の第１の配向はそれぞれ、前記弁体に対する前記少なくとも１つのソレノイド部品の１つの回転位置に対応する、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項3】
前記少なくとも１つのソレノイド部品はねじ山付きリテーナを含み、前記弁体はねじ山付きナットを含み、前記少なくとも１つのソレノイド部品は、前記弁体に、前記ねじ山付きリテーナと前記ねじ山付きナットとの相互作用によって回転可能に接続される、請求項２に記載の弁組立体。
【請求項4】
前記コネクタキャップは、前記第１の電気的接続用開口及び前記第２の電気的接続用開口を複数の第２の配向のうちの１つで構成するために、前記ソレノイドベースに対して前記少なくとも１つのソレノイド部品の横方向軸の周りで回転可能であり、ここで前記複数の第２の配向はそれぞれ、前記ソレノイドベースに対する前記コネクタキャップの１つの回転位置に対応する、請求項２又は３に記載の弁組立体。
【請求項5】
前記コネクタキャップは、前記第１の電気的接続用開口及び前記第２の電気的接続用開口を、前記複数の第２の配向のうちの１つで構成するために、前記ソレノイドベースに対して回転可能であり、ここで前記複数の第２の配向はそれぞれ、前記ソレノイドベースに対する前記コネクタキャップの１つの回転位置に対応する、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項6】
前記複数の第２の配向は、前記ソレノイドベースに対する複数の９０°位置に割り付けられる、請求項４又は５に記載の弁組立体。
【請求項7】
前記コネクタキャップは、複数の湾曲面と交互になった複数の平坦面を含み、前記複数の平坦面及び前記複数の湾曲面はベースプレートから延在し、前記複数の湾曲面は、前記ソレノイドベースに対する前記９０°位置を割り付けるように締結要素を位置決めするための、凹部を構成する、請求項６に記載の弁組立体。
【請求項8】
前記第１の電気的接続用開口又は前記第２の電気的接続用開口のうちの一方に受承されるプラグを更に備え、ここで、前記第１の流体電気的接続又は前記第２の電気的接続用開口のうちの、前記プラグを受承する前記一方は、使用されない電気的接続となって遮断され、記第１の電気的接続用開口又は前記第２の電気的接続用開口のうちの、前記プラグを受承していない他方は、前記ソレノイド部品との電気的接続を可能にする、使用中の電気的接続用開口となる、請求項１～７のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項9】
前記プラグの端部と、前記第１の流体開口又は前記第２の電気的接続用開口のうちの、前記プラグを受承する前記一方との間に位置決めされた、ワッシャを更に備える、請求項８に記載の弁組立体。
【請求項10】
前記第１の電気的接続用開口は第１の方向に開き、前記第２の電気的接続用開口は第２の方向に開き、前記第１の方向と前記第２の方向とは互いに垂直である、請求項１～９のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項11】
前記弁部品は、前記少なくとも１つのソレノイド部品によって作動させられるスプールを含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項12】
前記少なくとも１つのソレノイド部品は、前記弁体の両側に位置決めされた第１のソレノイド部品及び第２のソレノイド部品を含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項13】
前記第１のソレノイド部品は第１のねじ山付きリテーナを含み、前記第２のソレノイド部品は第２のねじ山付きリテーナを含み；前記弁体は、前記第１のねじ山付きリテーナを受承するための第１のねじ山付きナットと、前記第２のねじ山付きリテーナを受承するための第２のねじ山付きナットとを含み；
前記第１のソレノイド部品及び前記第２のソレノイド部品はそれぞれ、前記第１のねじ山付きリテーナと前記第１のねじ山付きナットとの相互作用、及び前記第２のねじ山付きリテーナと前記第２のねじ山付きナットとの相互作用によって、前記弁体に回転可能に接続される、請求項１２に記載の弁組立体。
【請求項14】
前記第１のねじ山付きナット及び前記第２のねじ山付きナット内に受承可能なねじ山付き弁キャップを更に備え、ここで、前記弁キャップが前記第１のねじ山付きナット内に受承されているときには、前記第１のソレノイド部品が前記ねじ山付き弁キャップに置き換えられ、前記弁ねじ山付きキャップが前記第２のねじ山付きナット内に受承されているときには、前記第２のソレノイド部品が前記ねじ山付き弁キャップに置き換えられる、請求項１３に記載の弁組立体。
【請求項15】
前記ねじ山付き弁キャップを受承する前記ねじ山付きナットに対する前記ねじ山付き弁キャップの接続は、Ｏリングシールを用いて密閉される、請求項１４に記載の弁組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、例えば石油及びガスの掘削作業等における危険な環境での使用に特に適した、電磁弁組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば石油及びガスの掘削等における危険な環境で使用される弁は、典型的には、例えばＡＴＥＸ、ＩＥＣＥｘ、及びＣＳＡ／ＵＬといった１つ以上の規制当局からの承認を必要とする。これらのタイプの用途における弁の接続に関して、様々な安全性要件及びその他の動作要件を満たすために、同様の定格を有する高価な継手を使用しなければならない。これらの環境でソレノイドのような電気部品を使用する場合、安全性要件及び動作要件を満たすために、弁組立体は典型的には、特定の用途に適した配向又は構成に応じて例えば９０°屈曲した継手、固定された直線状のコネクタといった、配向及び配置が固定された高価な継手を採用する。使用環境の危険な性質により、ソレノイドコイル又は関連する電気部品が損傷すると、損傷した部品を交換するまで電気設備を動作させることができなくなる。しかしながら従来のコネクタでは、配向又は構成の固定的な性質により、交換が困難である。更に、従来の構成の固定的な性質により、弁組立体を、ある特定の用途に関連付けられた配向又は構成で製造する必要があるため、ある１つの弁組立体は広範な用途に対する汎用性を有しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来の構成では、弁組立体のソレノイド部品は、流体の流れを制御する弁部品を内包した弁体との電気的接続のための開口を含む、単一構成のコネクタキャップを有する。コネクタキャップは、ソレノイド部品のソレノイドベースのある面に取り付けられる。コネクタキャップは回転できず、又はそれが取り付けられるソレノイドベースの面に対して異なる複数の構成で接続することもできない。従って、コネクタキャップの固定的な構成が、弁組立体のソレノイド部品に対する電気的接続の経路の配向及び位置を決定する。例えば、従来のコネクタキャップはソレノイドベースに対して水平に開いた電気的接続用開口を有する場合があり、あるいは従来のコネクタキャップはソレノイドベースに対して垂直に開いた電気的接続用開口を有する場合がある。いずれの構成においても、コネクタキャップによって決定される構成はコネクタの製造時に固定され、それ以外の場合、コネクタキャップはソレノイドベースに対してある固定位置で接続され、ソレノイドベースに対して異なる複数の位置又は配向で構成することはできない。
【0004】
従来の構成の固定された単一構成という性質により、このような弁組立体は、異なる複数の用途に必要な、可能性のある異なる複数の配向には適さないものとなり、従って、所望の電気的接続経路を達成するために、複数の電気的接続用継手及びコネクタが必要となり得る。複数の接点は危険な環境では特に望ましくない。これは、複数の接点は故障の可能性のある点を追加することになるためである。また、従来の構成の固定された単一構成という性質により、あらゆる損傷した電気部品の交換がより困難になる。これは、損傷した部品にアクセスするために様々な複数の接続を取り外す必要があるためである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本出願は、異なる複数の構成又は配向で接続可能な電気的接続を提供する、改良されたソレノイド部品を有する弁組立体について説明する。上記弁組立体の上記ソレノイド部品は、ソレノイドベースに取り付けられたコネクタキャップを含み、上記コネクタキャップは、異なる複数の配向のうちの１つで構成可能な複数の接続用開口を含む。上記ソレノイド部品を、上記弁組立体の弁部品を格納する弁体に対して、上記ソレノイド部品の長手方向軸の周りで回転させることにより、上記接続用開口を上記長手方向軸に対する第１の配向に沿って構成変更できる。更に、上記ソレノイド部品と同様に、上記ソレノイド部品の上記コネクタキャップを、上記ソレノイド部品の上記ソレノイドベースに対して、上記ソレノイド部品の横方向軸の周りで回転させることにより、上記接続用開口を上記横方向軸に対する第２の配向に沿って構成変更でき、ここで上記横方向軸は上記長手方向軸に対して垂直である。ある１つの配向又は構成での電気的接続のためには使用されない複数の接続用開口は塞がれる。上記弁組立体は、単一のソレノイド部品が上記弁部品を動作させるシングル電磁弁組立体として、又は２つのソレノイド部品が上記弁体の対向する端部に配置されて上記弁部品を動作させるデュアル電磁弁組立体として、構成できる。
【0006】
従って、上記ソレノイド部品は上記弁体に対して上記長手方向軸の周りで回転可能であり、上記ソレノイドコネクタキャップは上記ソレノイドベースに対して上記横方向軸の周りで回転可能であり、これによって、上記接続用開口を、複数の配向のうちの１つで構成できるようにすることができる。危険な環境に関する承認に特に適したものとなるように上記弁組立体を最適化するために、上記ソレノイド部品を、複数の配向のうちの１つの上記接続用開口を有するように構成できることにより、上記所望の電気的接続経路を達成するために必要な防爆コネクタ又は継手の個数が最小限に抑えられる。このように最小限に抑えられることにより、上記ソレノイド部品へのアクセスがより容易になるため、機能不全時の上記電気部品の修理及び交換時間を短縮することもできる。
【0007】
例示的な実施形態では、各ソレノイド部品は、ソレノイドベースに取り付けられた、構成変更可能なコネクタキャップを採用する。上記コネクタキャップは２つの電気的接続用開口を有し、初期位置では、第１の接続用開口が上記ソレノイドベースの上記長手方向軸に対して垂直に開き、第２の接続用開口が上記ソレノイドベースの上記横方向軸に対して垂直に開く。従って上記２つの電気的接続用開口は互いに対して垂直に配向される。上記接続用開口のうちの一方のみが運転中に使用され、使用されていない上記接続用開口は塞がれる。上記ソレノイド部品は、上記第１及び第２の接続用開口を上記長手方向軸に関して第１の配向へと構成変更するために、上記弁体に対して上記長手方向軸の周りで回転可能である。更に、上記ソレノイド部品と同様に、上記ソレノイド部品の上記コネクタキャップを、上記ソレノイド部品の上記ソレノイドベースに対して、上記長手方向軸に対して垂直な上記横方向軸の周りで回転させることにより、上記第２の接続用開口を上記横方向軸に関して第２の配向へと構成変更できる。ある例では、上記第１の配向は、上記弁体に対する上記長手方向軸の周りでのいずれの角度の回転を含み、及び／又は上記第２の配向は、上記ソレノイドベースに対する、上記コネクタキャップの、上記横方向軸の周りでの９０°の回転ごとに割り付けられている。このように複数の配向のうちの１つへと構成変更できることにより、上記電気的接続用開口のより正確な位置合わせを選択して、ある１つの電気的接続方向を達成するために必要なコネクタ又は継手の個数を最小限に抑え、これによって潜在的な故障の原因となる接点の個数を削減できる。
【0008】
例示的な実施形態では、上記弁部品を格納する上記弁体は、上記ソレノイド部品のねじ山付きリテーナの雄ねじを受承するためのねじ山付きナットを含み、上記ねじ山付きナットと上記ねじ山付きリテーナとの噛合によって、上記ソレノイド部品が上記弁体に回転可能に固定される。上記ソレノイド部品の電気的要素（例えばソレノイドコイル）の損傷時、上記ソレノイド部品全体を上記弁体から取り外すことができる。次にねじ山付き弁キャップを上記弁体に、上記ねじ山付きナットを介して設置することにより、損傷した上記ソレノイド部品を交換できるまで、上記弁部品を所望の位置に保持できる。別の選択肢として、上記ソレノイド部品のうちの１つを上記ねじ山付き弁キャップに置き換えることにより、１つのソレノイドだけが上記弁部品を駆動するシングルソレノイド構成を実装してもよい。
【0009】
従って本発明の一態様は、異なる配向で構成できる複数の電気的接続用開口を備えた、改良されたソレノイド部品である。例示的な実施形態では、弁組立体は、弁体であって、上記弁体を通る流体の流れを制御するための弁部品を格納する、弁体と、上記弁部品の動作を制御する少なくとも１つのソレノイド部品とを含む。上記少なくとも１つのソレノイド部品は、ソレノイドベースに取り付けられたコネクタキャップを含み、上記コネクタキャップは、互いに対して異なる方向に配向された第１の電気的接続用開口及び第２の電気的接続用開口を含む複数の電気的接続用開口を有し、上記第１及び第２の電気的接続用開口は、上記ソレノイド部品に対する接続経路の異なる複数の方向に対応する複数の配向で構成できる。上記少なくとも１つのソレノイド部品は、上記第１及び第２の電気的接続用開口を複数の第１の配向のうちの１つで構成するために、上記弁体に対して上記少なくとも１つのソレノイド部品の長手方向軸の周りで回転可能であり、ここで上記複数の第１の配向はそれぞれ、上記弁体に対する上記少なくとも１つのソレノイド部品の１つの回転位置に対応する。上記コネクタキャップは、上記第１及び第２の電気的接続用開口を複数の第２の配向のうちの１つで構成するために、上記ソレノイドベースに対して上記少なくとも１つのソレノイド部品の横方向軸の周りで回転可能であり、ここで上記複数の第２の配向はそれぞれ、上記ソレノイドベースに対する上記コネクタキャップの１つの回転位置に対応する。
【0010】
本発明のこれらの特徴及び更なる特徴は、以下の説明及び添付の図面を参照することにより明らかになるだろう。説明及び図面では、本発明の特定の実施形態が、本発明の原理を利用し得る方法のうちのいくつかを示すものとして、詳細に開示されるが、本発明はこれに対応してその範囲を制限されるものではないことが理解される。むしろ本発明は、添付の請求項の精神及び用語の範囲内のあらゆる変更、修正、及び均等物を含む。ある実施形態に関して説明及び／又は図示されている特徴は、１つ以上の他の実施形態において同一の方法若しくは類似の方法で使用でき、及び／又は他の実施形態の特徴と組み合わせて若しくは他の実施形態の特徴の代わりに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
これより、図面を参照して本出願の実施形態を説明する。図面では全体を通して、類似の要素を指すために類似の参照番号が使用される。これらの図は必ずしも縮尺が正確でないことが理解されるだろう。
【0013】
図１は、本出願の実施形態による構成変更可能なソレノイド部品を備えた例示的な弁組立体１０の分解斜視図を示す図である。図２は、図１の例示的な弁組立体１０の、分解されていない状態の斜視図を示す図である。弁組立体１０は、上記弁組立体を通る流体の流れを制御する弁部品を格納する弁体１２を含む。図１、２の例では、弁組立体１０は、第１のソレノイド部品１４ａ及び第２のソレノイド部品１４ｂが弁体１２の対向する端部に位置するデュアルソレノイド構成を有し、この構成は、弁部品を従来技術において公知であるように動作させる。いずれの好適な、ソレノイド動作可能な弁部品を採用してよく、これらを弁体１２内に格納してよい。図１の例では、弁部品は、スプール１６を含むスプール弁構成を有し、スプール１６は対向するばね１８ａ、１８ｂによって付勢され、ワッシャ２０ａ、２０ｂを用いて支持される。ソレノイド部品１４ａ、１４ｂはそれぞれ作動ロッド２２ａ、２２ｂを含み、これらはソレノイド部品の電気部品によって駆動されて、流体流の制御のためにスプール１６の位置決めを制御する。弁組立体１０は、以下で更に詳述されるように、ソレノイド部品のうちの一方のみ又は他方のみを利用するシングルソレノイド構成を有するように構成されていてもよい。
【0014】
各ソレノイド部品１４ａ／１４ｂは更に、ソレノイド部品を弁体１２に回転可能な様式で固定する、それぞれのねじ山付きリテーナ２８を含む（ソレノイド部品１４ａ上のねじ山付きリテーナは、図１の視点では確認できない）。より具体的には、ねじ山付きリテーナ２８は、以下で更に詳述されるように、ソレノイド部品１４ａ／１４ｂを弁体１２に対して個別に回転させることができるような回転可能な様式で、ソレノイド部品１４ａ／１４ｂを弁体１２に取り付ける。ねじ山付きリテーナ２８は、弁体１２内に位置するねじ山付きナット３０に回転可能に接続される（ソレノイド部品１４ｂに接続された上記弁体のねじ山付きナットは、図１の視点では確認できない）。ソレノイド部品１４ａ／１４ｂは更に、エンドキャップ３４ａ／３４ｂを受承するそれぞれの末端締結具３２ａ／３２ｂを含む（図２を参照）。エンドキャップ３４ａ／３４ｂを末端締結具３２ａ／３２ｂ上に締め付けると、上記ソレノイド部品及び上記弁体は一体に固定されたまま維持され、これによって上記弁組立体部品が、上記弁体に対する上記ソレノイド部品のある特定の構成又は配向で保持される。
【0015】
図１、２を用いて、ソレノイド部品１４ａ、１４ｂの配向軸を定義する。特に上記ソレノイド部品は、各ソレノイド部品の長手方向軸（Ａ）と、長手方向軸（Ａ）に対して垂直な横方向軸（Ｂ）とを含む。
【0016】
弁組立体１０のソレノイド部品１４ａ、１４ｂはそれぞれ、ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに取り付けられたコネクタキャップ３６ａ／３６ｂを含む。上記コネクタキャップは一般に、異なる複数の配向のうちの１つへと構成変更できる複数の電気的接続用開口を含む。以下で更に詳述されるように、上記ソレノイド部品は、上記電気的接続用開口を上記長手方向軸に対する第１の配向に沿って構成するために、上記弁組立体の弁部品を格納する上記弁体に対して、上記ソレノイド部品の長手方向軸（Ａ）の周りで個別に回転できる。更に、上記ソレノイド部品と同様に、上記ソレノイド部品の上記コネクタキャップは、上記電気的接続用開口を上記横方向軸に対する第２の配向に沿って構成するために、上記ソレノイド部品の各上記ソレノイドベースに対して、横方向軸（Ｂ）の周りで個別に回転できる。ある１つの配向において電気的接続に使用されない電気的接続用開口は、塞がれる。
【0017】
特に図１の分解図を参照すると、上で参照したように、各ソレノイド部品１４ａ／１４ｂは、ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに取り付けられた、構成変更可能なコネクタキャップ３６ａ／３６ｂを有する。各コネクタキャップ３６ａ／３６ｂは複数の電気的接続用開口を有する。図１に示されている配向では、複数の電気的接続用開口は、ソレノイドベース３８ａ／３８ｂの長手方向軸（Ａ）に対して垂直に開いた少なくとも１つの第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂと、ソレノイドベース３８ａ／３８ｂの横方向軸（Ｂ）に対して垂直に開いた第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂとを含む（電気的接続用開口４２ｂは図１の視点では直接確認できない）。より一般には、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂは第１の方向に開き、第２の電気的接続用開口４２ａ／２０ｂは第２の方向に開き、上記第１の方向と上記第２の方向とは互いに垂直である。図１、図２（非分解図）は、電気的接続用開口が第１の構成であるソレノイド部品を示す。この第１の構成では、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂは、これらの図において配向されているように垂直方向に延在し、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂは、これらの図において配向されているように水平方向に延在する。「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」及び「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」等の用語は、図面に示されている配向を考慮した便宜的な説明のために使用されるものであること、並びに弁組立体１０全体は一般に、ある特定の用途に適したいずれの方向に配向され得ることが、理解されるだろう。
【0018】
ある１つのソレノイドコネクタの電気的接続用開口のうちの一方のみが運転中に使用され、該ソレノイドコネクタの、使用されていない電気的接続用開口は塞がれる。図２を更に参照すると、この特定の例では、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂが使用中の電気的接続用開口である。従って図２は、上記弁組立体の上記ソレノイド部品との電気的接続のために使用中の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂに接続された、電気コネクタ４４ａ／４４ｂを示す。使用されていない第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂは、プラグ４６ａ／４６ｂを用いて塞がれる。電気的接続用開口内でのプラグの保持は、ワッシャ４８ａ／４８ｂの使用によって強化できる。使用中の電気的接続用開口と使用されていない電気的接続用開口とを交互にすることによって、上記ソレノイド部品に対して異なる複数の方向の電気的接続経路を提供できる。例えば、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂをプラグ４６ａ／４６ｂで塞いだ状態で、電気コネクタを第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂに接続できる。同様に、第２の電気的接続用開口４２ａ及び第１の電気的接続用開口４０ｂを塞いだ状態で、第１の電気的接続用開口４０ａ及び第２の電気的接続用開口４２ｂを使用中の電気的接続用開口とすることもでき、又はその逆も可能である。従って、第１の電気的接続用開口又は第２の電気的接続用開口のうちプラグを受承する一方が、使用されない電気的接続用開口となって遮断され、第１の電気的接続用開口又は第２の電気的接続用開口のうちプラグを受承していないもう一方が、使用中の電気的接続用開口となり、これを通して電気的接続がソレノイド部品へとつながる。このように、ある１つのソレノイド部品内に垂直な配向の複数の電気的接続用開口を採用することによって、電気的接続用開口、及びその結果としてのソレノイド部品への電気的接続経路の異なる複数の構成を、どちらの電気的接続用開口を使用してどの電気的接続用開口を塞ぐかに応じて、単一の弁組立体１０を用いて実現できる。
【0019】
電気的接続用開口の、従って結果としての電気的接続経路の更なる複数の構成を、ソレノイド部品の回転によって、及び／又はコネクタキャップの回転によって、更に達成することもできる。一般に、各ソレノイド部品１４ａ／１４ｂは、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂ及び第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂを長手方向軸（Ａ）に関して第１の配向へと構成変更するために、弁体１２に対して長手方向軸（Ａ）の周りで回転可能である。更に、ソレノイド部品と同様に、ソレノイド部品のコネクタキャップ３６ａ／３６ｂは、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂを横方向軸に関して第２の配向へと構成変更するために、ソレノイド部品のソレノイドベース３８ａ／３８ｂに対して、横方向軸（Ｂ）の周りで回転可能である。ある例では、上記第１の配向は、弁体に対する長手方向軸の周りでのいずれの角度の回転を含み、及び／又は上記第２の配向は、ソレノイドベースに対する、コネクタキャップの、横方向軸の周りでの９０°の回転ごとに割り付けられている。危険な環境に関する承認に特に適したものとなるように弁組立体を最適化するために、ソレノイド部品を、複数の配向のうちの１つの電気的接続用開口を有するように構成できることにより、所望の電気的接続経路を達成するために必要な防爆コネクタ又は継手の個数が最小限に抑えられ、これによって潜在的な故障の原因となる接点の個数を削減できる。このように最小限に抑えられることにより、上記ソレノイド部品へのアクセスがより容易になるため、機能不全時の上記電気部品の修理及び交換時間を短縮することもできる。
【0020】
例えば図３は、図２の例示的な弁組立体１０の斜視図を示す図であり、上記ソレノイド部品の電気的接続用開口は第２の構成である。図２と比較すると、この図３の例では、ソレノイド部品１４ａは長手方向軸（Ａ）の周りで、弁体１２に対して反時計回りに９０°回転されており、また反対側を向いたソレノイド部品１４ｂは長手方向軸（Ａ）の周りで、弁体１２に対して時計回りに９０°回転されており、これにより、電気コネクタ４４ａ、４４ｂがソレノイドコネクタから同じ方向に延在している。従ってこの特定の例では、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂは水平に、長手方向軸（Ａ）に対して垂直な方向に開き、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂもまた水平に、ただし長手方向軸（Ａ）に対して平行な方向に開く。ソレノイド部品を弁体１２に対して長手方向軸（Ａ）の周りでいずれの回転角度だけ回転させることができる限り、第１及び第２の電気的接続用開口の構成の変更を達成できる。更に、各ソレノイド部品１４ａ、１４ｂは、個別に、他方のソレノイド部品とは独立して回転させることができるため、ソレノイド部品１４ａ、１４ｂは、弁体１２に対して長手方向軸（Ａ）の周りで異なる方向に及び／又は異なる回転角度だけ、回転させることができる。ある１つの配向構成を選択した後、エンドキャップ３４ａ、３４ｂを図１で確認できる末端締結具３２ａ、３２ｂ上に締め付けることによって、位置を固定できる。
【0021】
図２と同様に、図３の構成では、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂは、電気コネクタ４４ａ／４４ｂに接続された、使用中の電気的接続用開口となり、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂは、プラグ４６ａ／４６ｂで塞がれた、使用されていない電気的接続用開口となる。上述のように、使用されている電気的接続用開口と塞がれた電気的接続用開口との組み合わせを変更することによって、ある１つの回転角度について、電気的接続用開口の異なる複数の構成を得ることができる。
【0022】
別の例として、図４は、図２の例示的な弁組立体１０の斜視図を示す図であり、上記ソレノイド部品の電気的接続用開口は第３の構成である。図４は、各ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに対するソレノイドコネクタキャップ３６ａ／３６ｂの回転位置に基づいて、電気的接続用開口の異なる複数の構成をどのようにして達成できるかを示す。図２と比較すると、この図４の例では、ソレノイド部品１４ａと同様に、コネクタキャップ３６ａは横方向軸（Ｂ）の周りで、ソレノイドベース３８ａに対して時計回りに９０°回転されている。反対側を向いたソレノイド部品１４ｂと同様に、コネクタキャップ３６ｂは横方向軸（Ｂ）の周りで、ソレノイドベース３８ｂに対して反時計回りに９０°回転されており、これにより、電気コネクタ４４ａ、４４ｂがコネクタキャップから同じ方向に延在している。従ってこの特定の例では、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂは水平に、横方向軸（Ｂ）に沿った方向に開き、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂは水平に、長手方向軸（Ａ）及び横方向軸（Ｂ）の両方を含む垂直平面に対して垂直な方向に開く。弁体１２に対するソレノイド部品１４ａ／１４ｂのある１つの回転位置について、ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに対するコネクタキャップ３６ａ／３６ｂの回転は、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂそれぞれの配向を変化させないことに留意されたい。
【0023】
例示的な実施形態では、各ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに対するソレノイドコネクタキャップ３６ａ／３６ｂの回転位置は、９０°の増分に割り付けられており、コネクタキャップの、そして対応する第２の電気的接続用開口の、ソレノイドベースに対する４方向の配向が可能となり、増分は９０°離間して配向される。図４の例で示されているように、各コネクタキャップ３６ａ／３６ｂは４つの平坦面５０ａ／５０ｂを含み、これらは４つの湾曲面５２ａ／５２ｂによって等距離に分離されている。上記平坦面及び上記湾曲面は、ベースプレート５４ａ／５４ｂから延在する。ある１つのソレノイドコネクタキャップの平坦面、湾曲面、及びベースプレートは、単一の一体材料片で形成されていてよい。上記湾曲面は、コネクタキャップ３６ａ／３６ｂのベースプレート５４ａ／５４ｂを各ソレノイドベース３８ａ／３８ｂに固定する締結要素５６ａ／５６ｂを位置決めするための、凹部を構成する。上記締結要素は、ボルト締結具、ねじ締結具、又は他のいずれの好適な締結要素であってよい。このような構成により、各コネクタキャップを、９０°の回転増分で配向された４つの配向のうちの１つで、各ソレノイドベースに固定でき、これにより、第２の電気的接続用開口の４つの９０°方向の配向が可能となる。更に、各コネクタキャップ３６ａ、３６ｂは個別に、他方のコネクタキャップとは独立して回転させることができ、従ってコネクタキャップ３６ａ、３６ｂは、各横方向軸（Ｂ）の周りで異なる回転位置を取ることができる。
【0024】
またこの図４の例では、図２に対して、使用中の電気的接続用開口と、使用されていない塞がれた電気的接続用開口とが逆転しており、図４では、第２の電気的接続用開口４２ａ／４２ｂが、電気コネクタ４４ａ／４４ｂに接続された使用中の電気的接続用開口となり、第１の電気的接続用開口４０ａ／４０ｂが、プラグ４６ａ／４６ｂで塞がれた、使用されていない電気的接続用開口となる。同様に上述の通り、使用されている電気的接続用開口と塞がれた電気的接続用開口との組み合わせを変更することによって、コネクタキャップのある１つの回転位置について、電気的接続用開口の追加の異なる複数の構成を得ることができる。
【0025】
以上を考慮すると、電気的接続用開口の様々な複数の構成は、以下のうちの１つ以上の異なる組み合わせによって達成できることが示される：（１）弁体に対する各ソレノイド部品の回転位置；（２）ソレノイド部品の各ソレノイドベースに対する各コネクタキャップの回転位置；及び（３）接続された使用中の電気的接続用開口と、使用されていない塞がれた電気的接続用開口。上で参照したように、このように複数の配向のうちの１つへと構成変更できることにより、上記電気的接続用開口のより正確な位置合わせを選択して、ある１つの接続方向を達成するために必要なコネクタ又は継手の個数を最小限に抑え、これによって潜在的な故障の原因となる防爆接点の個数を削減できる。このように最小限に抑えられることにより、上記ソレノイド部品へのアクセスがより容易になるため、機能不全時の上記電気部品の修理及び交換時間を短縮することもできる。
【0026】
図５は、図１の例示的な弁組立体１０の変形例である例示的な弁組立１０ａの分解斜視図を示す図である。上で参照したように、弁組立体１０／１０ａの可能な１つの構成は、第１のソレノイド部品１４ａ及び第２のソレノイド部品１４ｂが弁体１２の対向する端部に配置される、デュアルソレノイド構成である。更に、ねじ山付きリテーナ２８は、弁体１２内に位置するねじ山付きナット３０への接続によって、ソレノイド部品１４ａ／１４ｂを弁体１２に回転可能に取り付け、上記ねじ山付きナットと上記ねじ山付きリテーナとの噛合により、ソレノイド部品は弁体に、上述の回転可能な様式で固定される。別の構成では、ソレノイド部品のうちの少なくとも１つが存在せず、その代わりに、ねじ山付きナット３０を介して弁体１２に接続されたねじ山付き弁キャップに置き換えられていてもよい。
【0027】
図５を参照すると、この分解図の一点鎖線は、ある１つのソレノイド部品がねじ山付き弁キャップに置き換えられた、上述の別の構成を示す。特に、第１のソレノイド部品１４ａをねじ山付き弁キャップ６０ａに置き換えることができる。ばね１８ａを弁体１２に挿入してワッシャ２０ａで固定した後、弁キャップ６０ａを弁体のねじ山付きナット３０にねじ込んで、弁キャップ６０ａを弁体に固定する。弁体１２のねじ山付きナット３０に対するねじ山付き弁キャップ６０ａの接続は、ねじ山付きキャップの端部と弁体との間、特にねじ山付きキャップの端部とワッシャ３０ａとの間に配置されたＯリングシール６２ａを用いて、密閉できる。同様に、第２のソレノイド部品１４ｂをねじ山付き弁キャップ６０ｂに置き換えることができる。ばね１８ｂを弁体１２に挿入してワッシャ２０ｂで固定した後、弁キャップ６０ｂを弁体の反対側のねじ山付きナットにねじ込んで、弁キャップ６０ｂを弁体に固定する。弁体１２に対するねじ山付きキャップ６０ｂの接続は、ねじ山付きキャップの端部と弁体との間、特にねじ山付きキャップの端部とワッシャ３０ｂとの間に配置されたＯリングシール６２ｂを用いて、密閉できる。
【0028】
ねじ山付き弁キャップ６０ａ／６０ｂの使用には、２つの主な目的がある。ソレノイド部品のうちの一方の電気的要素（例えばソレノイドコイル）の損傷時、損傷したソレノイド部品全体を弁体から取り外して、ねじ山付き弁キャップに置き換えることができる。ねじ山付き弁キャップを弁体に、ねじ山付きナットを介して設置することにより、損傷したソレノイド部品を交換できるまで、弁部品を所望の位置に保持できる。別の選択肢として、ソレノイド部品のうちの１つをねじ山付き弁キャップに置き換えることにより、１つのソレノイド部品だけが弁部品を駆動するシングルソレノイド構成を実装してもよい。
【0029】
本発明を１つ以上の特定の実施形態に関して図示及び説明してきたが、本明細書及び添付の図面を読んで理解すれば、同等の変形例及び修正例が当業者に想起されるであろうことは明らかである。特に、上述の要素（部品、組立体、デバイス、組成物等）によって実施される様々な機能に関して、このような要素の説明に使用されている用語（「手段（ｍｅａｎｓ）」についての言及を含む）は、特段の指示がない限り、ここで例示されている本発明の１つ以上の例示的実施形態において該機能を実施する本開示の構造と構造的に同等ではなくても、説明されている当該要素の指定された機能を実施する（即ち機能的に同等である）いずれの要素にも対応するものであることが意図されている。更に、本発明のある特定の特徴が、例示されている複数の実施形態のうちの１つ以上のみについて上で説明されている場合があるが、このような特徴は、いずれの所与の又は特定の用途にとって望ましくかつ有利となり得るように、他の実施形態の１つ以上の他の特徴と組み合わせることもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】