JP2011524963A - 流体計測装置用シールリテイニングバルブ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
携帯式燃料分配装置10は、プラットホーム12と、カバー14と、高圧流体継手16と、分配配管18と、トリガーレバー20と、ユーザーインターフェース22と、ディスプレイ24とで構成されている。
高圧流体継手16は、図示しない流体供給ホースを介して例えば空圧ポンプで加圧された大容量の容器に接続されている。
分配配管18は、測定された量の流体が分配されるようなエンジンのクランクケース等の小容量の容器の開口部内に容易に挿入可能に構成される。
ユーザーインターフェース22とディスプレイ24は、カバー14の中の電子部品と接続されている。そして、ユーザーインターフェース22とディスプレイ24は、分配流体の容量、処理作業指令、請求額及び収集した情報等を表示し、オペレータを補助するものである。
シールリテイニングバルブ26は、バルブカートリッジ40と、バルブステム42と、バルブスプリング44とを含み、高圧流体通路39と分配配管18との間の流れを遮断するようにプラットホーム12の中に配設されている。
ギヤセット46は、高圧流体継手16とシールリテイニングバルブ26との間を流れている流体を引き込むように、ギヤボックス52の中に配設されている。
トリガーリリース30は、トリップロッド53と、スプリング54と、カラー55と、ベアリング56とを含み、ボア57の中に底部でトリップロッド53がトリガーレバー20に接続するように配設されている。
バルブカートリッジ40は、受け口67と、雄ネジ68と、排出口69と、カートリッジシール70A,70Bとキャッスルトップ72を有する円筒形状で構成されている。
バルブステム42は、スプリング穴78と、作動部80と、分配部82と、第1シール部84Aと、第2シール部84Bと、第1ステムシール86Aと、第2ステムシール86Bと、バルブシール66とで構成されている。
上記の第2ステムシール86Bとバルブシール66は、バルブステム42に外接するシール溝に設けられ、バルブカートリッジ40内で分配部82を封鎖する。
分配部82は、第1シール部84Aと第2シール部84Bとの間にくびれ状に構成され、バルブステム42とバルブカートリッジ40との間に排出口を形成するために第1シール部84Aから第2シール部84Bまでの間に半径方向内側に凹んだ表面を有している。
このように挿入されて、バルブスプリング44は、プラットホーム12に抗してバルブステム42をバルブカートリッジ40の中に付勢している。
図5は、図1の線5−5での携帯式流体分配装置10の断面図である。
プラットホーム12は、高圧流体通路39を有するハンドル部36と、低圧流体通路62(図5中では破線で及び図3中では分配部92の後方に示されている)を有する分配部92とを含んで構成されている。
高圧流体継手16は、ネジ締結部にて高圧流体通路39の上流端に接続されている。
流量計28のギヤセット46は、高圧流体通路39の中間に位置するギヤボックス52内に配設されている。
シールリテイニングバルブ26とトリガーリリース30は、それぞれプラットホーム12に延びるバルブボア96とボア57の中に配設されている。
ボア57は、高圧流体通路39或いは低圧流体通路62と交差することなく、高圧流体通路39に対して垂直からわずかな傾斜角でプラットホーム12の中へ延びている。
シールリテイニングバルブ26は、高圧流体通路39と低圧流体通路62との間で流量を調整するためにバルブボア96内に配設されている。
バルブカートリッジ40の雄ネジ68は、バルブステム42に挿入されたバルブスプリング44と、バルブカートリッジ40に挿入されたバルブステム42と共にプラットホーム12の中でバルブボア96に螺合されている。
バルブカートリッジ40は、バルブステム42がバルブカートリッジ40を通り抜けることを防ぐためにバルブステム42の第2シール部84Bと係合するリップ104を含んで構成されている。
バルブステム42の作動部80は、トリガーレバー20と当接するようにバルブカートリッジ40の受け口67(図4参照)から延びている。
トリップロッド53はピン58から上方にボア57に延びており、カラー55がベアリング56に係合している。
首部98は、ピストンピン100がボア57の中に延びるようにしてソレノイド32をプラットホーム12に接合すべくボア57に螺合されている。
一つの具体例では、ソレノイド32は、TLX Technologies, Waukesha, WIに譲渡されたWard et alの米国特許番号6,392,516に記述されているようなラッチングソレノイドで構成されている。
トリガーリリース30は、流体の設定量がシールリテイニングバルブ26を通過したことが流量計28によって検出された後、トリガーレバー20の噛み合いを解除するために電子部品90によって作動させられる。
シールリテイニングバルブ26は、バルブカートリッジ40と、バルブステム42と、バルブスプリング44とを含んで構成されている。
バルブステム42は、バルブカートリッジ40の受け口67に挿入されている。
バルブカートリッジ40は、プラットホーム12のバルブボア96に挿入されており、下部110と上部112とを構成している。
バルブボア96の上部112は、バルブステム42の周囲で第1ステムシール86A(図4参照)により封鎖されている。
バルブボア96の下部110は、バルブカートリッジ40の周囲で第2ステムシール86B(図4参照)により封鎖されている。
バルブシール66は、流体の受け口67への流入を防止し、カートリッジシール70Bは流体のプラットホーム12とバルブカートリッジ40との間での流通を防止している。
バルブシール66は、バルブカートリッジ40の本体によって、シール溝114と受け口67とを封鎖するように圧縮され、シール溝114内に保持される。従って、流体は、受け口67或いは下部110及び最終的には低圧流体通路62から妨げられている。
図6Bは、図5のシールリテイニングバルブ26の拡大部を示す図であって、シールリテイニングバルブ26を通過した流体の流れを許可するためにバルブカートリッジ40内でバルブステム42が開位置にある場合の図である。
バルブステム42は、シール溝114とバルブシール66が凹み部76と凸部74の両方より上となるように変位される。そして、分配部82は、凹み部76と凸部74とに隣接して位置される。
図6Aから図6Bまでのバルブステム42に位置変化は、シールリテイニングバルブ26のストローク範囲を規定している。
受け口67の中では、バルブカートリッジ40は、凸部74を取り囲むバルブカートリッジ40の端面が高圧流体通路39の周囲とほぼ揃うよう配設されている。そして、排出口69は、下部110の中に配設されている。
また、凸部74は、受け口67の内部にバルブステム42の移動及びシール溝114が凸部74の通過を容易にさせるために内側面取り部118を有している。
バルブステム42は、分配部82が排出口69と位置が揃うように、またトリガーレバー20によって凹み部76と位置が揃うよう移動可能にバルブカートリッジ40の内部に配設されている。
バルブカートリッジ40は、受け口67と、雄ネジ68と、排出口69と、カートリッジシール70A,70Bとを有した一般に円筒形状の本体のように、図4に記載されたバルブカートリッジ40と類似した特徴を含んでいる。しかしながら、キャッスルトップ42は、穴あきトップ120に置き換えられている。
実施例に示すように、ボア122は、受け口67の中に流入通路を形成する円形の穴で構成されている。このように、ボア122は、バルブカートリッジ40の本体の部分に間隔をあけて設けられている。ボア122は、バルブシール66の下側に流体を流すことを可能にするという点で凹み部76の機能と同様の機能を行っている。一方、凸部74と同様にボア122間のバルブカートリッジ40の本体の突き出た部分は、バルブシール66の半径方向外側への膨張を抑制している。
12 プラットホーム
14 カバー
20 トリガーレバー
26 シールリテイニングバルブ
Claims (20)
- 第1端壁及び第2端壁と、前記第1端壁と前記第2端壁との間に延びる細長い側壁とを有するカートリッジボディと、前記第1端壁から前記第2端壁までカートリッジボディを通り縦に延びるボアと、前記側壁を通り前記第1端壁に近接して前記ボアに延びる複数の断続的入口通路と、前記側壁を通り前記第1端壁と第2端壁との間で前記ボアに延びる出口通路とを含むバルブカートリッジと、
前記第1端壁と前記第2端壁に近接して前記ボアを閉鎖するために前記カートリッジボディ内に配設される細長い本体と、前記細長い本体の中間位置に設けられ、前記出口通路に近接するように配設される首部と、前記細長い本体の外周面に外接されるシール溝とを含むバルブステムと、
前記ボアと前記細長い本体との間を封鎖するように前記シール溝内に配設されるバルブシールとを備え、
前記バルブステムは、前記首部が液体的に前記断続入口通路と接続するために前記ボアの中で滑動可能に設けられ、前記断続入口通路は、前記バルブシールが前記ボアの中に位置されているとき前記側壁に向けて前記シール溝を液体的に開くように構成されることを特徴とするバルブ。 - 前記複数の断続入口通路は、前記第1端壁に凹凸状エッジを形成してなることを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 前記凹凸状エッジは、複数の半円形状の貝殻形状部と、前記貝殻形状部の間の複数のフランジ部とで構成されることを特徴とする、請求項2に記載のバルブ。
- 前記複数の断続入口通路は、前記第1端壁に穴あきエンドを形成してなることを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 前記穴あきエンドは、複数の円形の穴で構成されることを特徴とする、請求項4に記載のバルブ。
- 前記複数の断続入口通路は、前記シール溝が前記断続入口通路を通り過ぎて移動するとき、前記断続入口通路に前記首部が開かれるまで、前記側壁に向けて前記シール溝が液体的に開くように位置されることを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 前記複数の断続入口通路の間の前記カートリッジボディの部分は、前記断続入口通路に前記首部が開かれるまで前記シール溝からの前記バルブシールの移動を抑制することを特徴とする、請求項6に記載のバルブ。
- 前記複数の断続入口通路のそれぞれの高さは、前記バルブシールと前記首部との間の距離とほぼ等しいことを特徴とする、請求項6に記載のバルブ。
- 前記複数の断続入口通路のそれぞれは、前記シール溝の高さよりも高い高さを有することを特徴とする、請求項6に記載のバルブ。
- 前記断続入口通路は、前記シール溝が前記断続入口通路を通り過ぎて移動するとき、前記ボア、前記バルブシール及び前記細長い本体との間で形成される前記シールを分断することを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 前記断続入口通路は、前記シール溝が前記断続入口通路を通り過ぎて移動するとき、前記バルブシールを横切る圧力差を徐々に減少することを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 前記断続入口通路は、前記シール溝が前記断続入口通路を通り過ぎて移動するとき、流体が前記ボアと前記細長い本体との間を流れるように前記バルブシールの下部に流れることを許可することを特徴とする、請求項1に記載のバルブ。
- 外周面を有するステムボディと、前記外周面の周囲に形成される分配凹み部と、前記外周面の周囲に形成されるシール溝とを有するバルブステムと、
前記シール溝内に配設されるバルブシールと、
細長い側面を有するカートリッジボディと、前記カートリッジボディと前記ステムボディとの間に前記分配凹み部が排出通路を形成するように前記ステムボディの前記外周面が接触し移動するよう内部に配設され、前記カートリッジボディを通って縦に延びる受け口と、前記排出通路を交差して前記バルブカートリッジ内に延びる排出口と、前記受け口の中で前記シール溝に前記細長い側面を当接して構成される流路と、前記シール溝の中に前記バルブシールを保持するために配設され、前記流路の近傍に配設される保持部材とを備え、バルブカートリッジ端部の近傍に配設されるシール保持機構とを含むバルブカートリッジとで構成されることを特徴とする線形作動バルブ。 - 前記シール保持機構は、前記バルブカートリッジ端部の凹凸状トップからなることを特徴とする、請求項13に記載の線形作動バルブ。
- 前記凹凸状トップは、前記流路を形成する複数の凹み部と、前記保持部材を形成する複数の凸部とで構成されることを特徴とする、請求項14に記載の線形作動バルブ。
- 前記シール保持機構は、前記バルブカートリッジ端部の穴あきトップからなることを特徴とする、請求項13に記載の線形作動バルブ。
- 前記穴あきトップは、前記流路を形成する複数のボアと、前記保持部材を形成する前記複数のボアの間に延びる前記カートリッジボディの複数の部分とで構成されることを特徴とする、請求項16に記載の線形作動バルブ。
- 前記バルブステムは、前記排出通路を通って前記排出口に前記流路を液体的に接続するために前記受け口の中で滑動可能に配設され、前記保持部材は、前記排出口が前記流路をあけるまで前記シール溝の中に前記バルブシールを保持するよう構成されることを特徴とする、請求項13に記載の線形作動バルブ。
- 圧縮流体供給源に接続するための上流端と、分配配管を有する下流端とを含む内部通路を備えるプラットホームと、
第1端壁と第2端壁と、前記第1端壁と前記第2端壁との間に延びる細長い側壁とを有するカートリッジボディと、前記カートリッジボディを通って縦に延びるボアと、前記ボアに前記細長い側壁を通って延びる複数の断続入口通路と、前記ボアに前記細長い側壁を通って延びる出口通路とを含むバルブカートリッジと、前記第1端壁と前記第2端壁とに近い前記ボアを閉じるために前記バルブカートリッジの中に配設される細長い本体を含むバルブステムと、前記出口通路に面するように形成される前記細長い本体の首部と、前記細長い本体の外周面を取り囲むように形成されるシール溝と、前記ボアと前記細長い本体との間を封鎖するために前記シール溝に配設されるバルブシールとを含み、前記上流端と前記下流端との間の前記プラットホームに取り付けられ、前記バルブシールは前記ボアの中に配設され、前記細長い側壁に前記シール溝が液体的に開かれるよう構成され、前記断続入口通路と前記首部が液体的に接続するよう前記ボアの中で前記バルブステムが滑動可能なシールリテイニングバルブと、
閉位置に前記シールリテイニングバルブを偏らせるために前記バルブステムと前記プラットホームとの間に配設されるバルブスプリングと、
前記シールリテイニングバルブを開くために前記バルブカートリッジの中で前記バルブステムを作動させるよう構成され、前記プラットホームに取り付けられるトリガーとで構成されることを特徴とする流体分配計量器。 - 前記流体分配計量器に流体の流量を表示するためのディスプレイと、ユーザーインターフェースと、通信回路とで構成され、前記プラットホームに取り付けられる計量電子部品と、
前記内部通路を通った流体の体積流量を計測するために前記計量電子部品に接続され、前記内部通路に配設される計量装置と、
前記計量電子部品と前記トリガーとに接続され、前記バルブステムを作動させるのを防止するために配設されるトリガーリリース機構とを更に含んで構成されることを特徴とする、請求項19に記載の流体分配計量器。
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