JP2015517637A - 回転式閉鎖手段を含む、流体の流れを制御するためのバルブ - Google Patents

Abstract

本バルブは、流体が流通する本体（２）と、様々な角度位置をとるため、本体に対して回転できるように本体に配置された制御可能な回転式閉鎖手段（３）とを含む。有利には、本体（２）は、円形断面の円筒形内部ハウジング（４）を含み、閉鎖手段（３）は、円筒形ハウジング（４）に対して傾斜した平面に配置された一つの閉鎖部分（１４）を含む。この閉鎖部分は、少なくとも一つの角度位置で、閉鎖手段（３）と本体（２）との間に密封接触を提供するように、周縁母線によって、ハウジングの側壁（５）と協働する。

Description

本発明は、回転式閉鎖手段を持つ種類の、流体流れ用バルブに関する。このバルブは、更に詳細には、車輛、特に自動車のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃エンジンと関連した流体循環システムに装着されるようになっているが、これに限定されない。

こうしたバルブは様々な機能を備えており、例えば、ターボ過給型ディーゼルエンジンに設けられた場合、エンジンの吸気ラインに導入される空気の量を計量するのに使用されてもよく、又は、特に窒素酸化物を処理する目的で排気ラインを流れる排気ガスの一部を分枝し、これを吸気ラインの方向に搬送するのに使用してもよい。かくして、本発明によるバルブは、ガスを流すことができるバルブに関する。

これに関し、流体の通過を許容できる部材及びこの部材に配置された制御可能な閉鎖手段を含むバルブが周知である。閉鎖手段は、これを部材に対して回転することによって、流体の流れを中断する閉鎖位置、及び流体の流れが最大の開放位置の夫々の二つの限度位置の間の様々な機能的位置をとることができる。

閉鎖手段は、一般的には、周囲に面取りを施したバルブ部材であり、バルブ部材の平面内に配置されたアクスルに固定的に接合されるように取り付けられている。アクスルは、バルブ部材を回転するため、回転に関して制御できる。このようにして、閉鎖位置では、バルブ部材は流体の流れに対して垂直であり、面取りの部分が、部材の導管の壁に密封をなして押し付けられ、バルブを通る流体の流れを閉鎖する。しかしながら、壁に接触した面取りによる唯一可能な方向に、アクスルを、制御下で９０°回転することにより、バルブ部材を中立位置に置き、流体を流すことができる。この際、バルブ部材は、導管と平行である。

この回転バルブ部材は、開放／閉鎖が単一の方向に制限されており、従って、その二つの側部又は面が密封をなして閉鎖することはできない。更に、閉鎖手段の組み立ては、多くの工程を伴う困難なものである。こうした工程には、導管を通してアクスルを位置決めする工程、その後、バルブ部材を導管内に及びアクスル内に挿入する工程、バルブ部材を閉鎖位置に位置決めする工程、バルブ部材の周囲の形態が導管と一致するようにアクスルを回転する工程、バルブ部材の自動芯だしを行う工程、見つけた位置でバルブ部材をアクスルに固定する工程、及びバルブ部材が導管を損傷しないように、調節ねじで漏洩を調節する工程を含む。

こうした場合には、更に、バルブ部材の半回転によって二つの閉鎖位置を提供できるバルブが公知である。こうしたバルブでは、バルブ部材が、一般的には、閉鎖位置の一方で連結アクスルにねじ止め又は溶接されているため、この位置では漏洩レベルが良好である（漏洩が全くなく）が、他方の側では、１８０°の回転の後、不良（漏洩が生じる）のままである。これは、主として、導管の軸線に対する回転軸線の不整合による。この不整合は、部品の製造自体により生じるため、これを回避するのが困難である。これは、アクスルを部材に導入する上での位置決めエラー、及びアクスルを案内するための支承体等の同軸性のエラーを生じる構成要素のためである。

このようにして、しかしながら、バルブ部材がアクスルに取り付けられた位置と対応する角度位置でバルブ部材が閉鎖位置にある場合に密封がなされる場合には、１８０°回転した後に密封が得られない。これは、バルブ部材の回転に従って不整合が生じるためである。更に詳細には、この不整合は、バルブ部材と導管との間に、バルブ部材の一方の側に漏洩ゾーンを形成し、直径方向反対側に干渉ゾーンを形成し、バルブ部材を破損する危険がある。

本発明の目的は、これらの欠点を解決することであり、本発明は、特に複数の角度位置で最適の漏洩レベルで閉鎖できる形態の流体流れバルブに関する。

この目的のため、流体の流れを制御するためのバルブは、
流体を通すことができる部材と、
部材内に配置され、部材に対して回転することにより様々な角度位置をとることができる制御可能な回転式閉鎖手段とを含む種類のバルブである。

本発明によれば、バルブは、部材が円形断面の円筒形内部ハウジングを含み、制御可能な回転式閉鎖手段は、特に楕円形の少なくとも一つの閉鎖部分を含むという点で優れている。閉鎖部分は、円筒形ハウジングに対して傾斜した平面に配置されており、少なくとも一つの角度位置で、閉鎖手段と部材との間を確実に密封接触するように、周縁母線によってハウジングの側壁と協働する。

このようにして、本発明により、バルブの閉鎖位置で、面取りを使用せずに、バルブ部材の周囲全体に亘って密封が得られる。閉鎖部分は、更に、３６０°に亘って回転でき、閉鎖位置では、閉鎖部分が一方の方向又は他方の方向に回転するため、閉鎖部分がハウジングの壁に関して傾斜していることによる連続的接触により、ハウジングの側壁との密封を確保する。更に、バルブの形態に従って、複数の閉鎖位置、例えば１８０°離間した二つの位置を提供できる。これらの位置は、バルブ部材の全周に亘り密封する位置である。

好ましくは、閉鎖手段の傾斜部分は、周縁部が、特に円筒体−円筒体接触するように、円筒形ハウジングの側壁との接触母線を形成する回転ディスクとして形成されている。このようにして、回転軸線に沿った、傾斜した回転ディスクの円筒形ハウジングへの投影は円形であり、ディスクは、専ら、対応する断面を持つハウジングの側壁と協働する。傾斜した閉鎖部材の構造が簡単であり、ディスクの閉鎖位置で漏洩が阻止されるということに着目すべきである。

傾斜した閉鎖部分は、例えば、部材の円筒形ハウジングの軸線に関し、実質的に４５°の角度をなす。

有利には、閉鎖手段は、傾斜した部分を回転駆動するため、傾斜した部分に連結された制御ロッドを含む。制御ロッドは、傾斜した部分の中心を通って延びる円筒形ハウジングの軸線上に配置される。かくして、ロッドは、端部にディスクが設けられているに過ぎない。閉鎖手段は、このような構造を備えているため、組み立てを困難にし、漏洩の危険があり、不整合と関連した干渉を生じるよう構成され、バルブ部材全体に沿って延びる回転軸を含まない。

これは、バルブ部材が、もはや、その回転シャフトの平面内にないためである。これにより、これらの二つの構成要素間の干渉の発生を低減する。更に、バルブ部材は、対称であるため、エンコード手段(encoding means)を使用することなく、両方向で等しく良好に取り付けることができる。

詳細には、閉鎖手段のロッド及び傾斜した部分は、一部品で製造されていてもよく、又はオーバーモールディング(overmolding)、溶接、接着、固定エレメント、等によって互いに固定されるように組み立てられてもよい。

好ましくは、ロッドは、傾斜した閉鎖部分とは反対側の部分が、案内支承体に取り付けられている。この支承体は、部材に固定的に接合されており、及び／又はその出口が回転駆動デバイスに連結されている。

本発明は、更に、流体流れシステムにおいて、
流体を枝分かれするための分枝ループと、
上記記載のバルブとを含み、部材には、実質的に同軸に且つ円筒形内部ハウジングに対して半径方向に開放した、流体用の主入口及び主出口が配置されており、閉鎖手段が、その少なくとも一つの角度位置で、入口と出口とを分離し、更に、副入口及び副出口が設けられており、
分枝ループは、副入口及び副出口によって、部材のハウジングに、閉鎖手段の傾斜した部分が主入口と主出口との間の連結を閉鎖するとき、流体をループに向かって枝分かれするように連結されている、流体流れシステムに関する。

最後に、本発明は、流体流れシステムにおいて、
流体を枝分かれするための分枝ループと、
上記記載のバルブとを含み、
流体の閉鎖手段は、部材の円筒形内部ハウジング内に、ハウジングの軸線に沿って並んだ二つの傾斜した閉鎖部分を含み、バルブは、閉鎖手段が少なくとも一つの角度位置にあるとき、流体をハウジングの軸線に沿って流すことができるように形成されており、閉鎖手段が少なくとも一つの別の角度位置にあるとき、閉鎖手段の二つの傾斜した部分の間、及び第２の傾斜した部分の下流の夫々で部材の内部ハウジングに連結された分枝ループに流すことができる、流体流れシステムに関する。

閉鎖手段の二つの傾斜した閉鎖部分は、これらの部分に固定的に接合された単一のロッドによって制御されてもよく、部材には、第１の傾斜した部分の前に流体入口が配置されており、第２の傾斜した部分の下流に、内部ハウジングに開放した流体出口が配置されていてもよく、入口及び出口は、互いに平行に配置されている。

回転式閉鎖手段を持つ部材のハウジングを通過する少なくとも一つの流体の少なくとも一つの入口及び一つの出口を含む制御バルブの様々な実施例を、本発明の実施態様を明瞭に説明する添付図面を参照して以下に説明する。添付図面では、同様のエレメントに同じ参照番号が付してある。

図１は、本発明による制御バルブの第１実施例の平面図である。 図２は、流体の流れと同軸の入口及び出口を持つ、第１実施例のバルブの部材の斜視図である。 図３は、バルブの回転式閉鎖手段の斜視図である。 図４は、バルブの部材に閉鎖手段が取り付けられた、閉鎖位置のバルブの透視斜視図である。 図５は、回転式閉鎖手段が＋９０°の開放位置にあるバルブの透視斜視図である。 図６は、回転式閉鎖手段が−９０°の開放位置にあるバルブの透視斜視図である。 図７は、９０°の開放位置にある回転式閉鎖手段の位置の断面図である。 図８は、４５°の開放位置にある回転式閉鎖手段の位置の断面図である。 図９は、５°の開放位置にある回転式閉鎖手段の位置の断面図である。 図１０は、０°又は１８０°の閉鎖位置にある回転式閉鎖手段の位置の断面図である。 図１１は、回転式閉鎖手段のディスクの最大閉鎖位置での、上述のバルブの部材のハウジングでの接触ゾーンを平らな状態で示すグラフである。 図１２は、回転式閉鎖手段のディスクの最大開放位置での、上述のバルブの部材のハウジングでの接触ゾーンを平らな状態で示すグラフである。 図１３は、閉鎖手段を３６０°回転することによって一回閉鎖できる、バルブの第２実施例の概略平面図である。 図１４は、閉鎖手段を３６０°回転することによって一回閉鎖できる、バルブの第２実施例の概略平面図である。 図１５は、閉鎖手段を３６０°回転することによって一回閉鎖できる、バルブの第２実施例の概略平面図である。 図１６は、図１３、図１４、及び図１５のバルブについての、図１１と同様のグラフである。 図１７は、図１３、図１４、及び図１５のバルブについての、図１２と同様のグラフである。 図１８は、上述のバルブのディスクの開放法則を示す、即ちハウジング内のディスクの位置を閉鎖手段の回転角度の関数として示すグラフである。 図１９は、流体の循環流を逆転する分枝ループが連結された、バルブの第３実施例の一つの作動位置の概略平面図である。 図２０は、流体の循環流を逆転する分枝ループが連結された、バルブの第３実施例の別の作動位置の概略平面図である。 図２１は、流体の循環流を逆転する分枝ループが連結された、バルブの第３実施例の更に別の作動位置の概略平面図である。 図２２は、二つの閉鎖手段を持ち、流体の循環流の分枝ループが連結された、バルブの第４実施例の一つの作動位置の概略平面図である。 図２３は、二つの閉鎖手段を持ち、流体の循環流の分枝ループが連結された、バルブの第４実施例の別の作動位置の概略平面図である。 図２４は、二つの閉鎖手段を持ち、流体の循環流の分枝ループが連結された、バルブの第４実施例の更に別の作動位置の概略平面図である。 図２５は、図２２、図２３、及び図２４のバルブの閉鎖手段の二つのディスクの開放法則を示すグラフである。 図２６は、二つの流体入口及び一つの流体出口を備えた、バルブの第５実施例の概略平面図である。 図２７は、二つの流体入口及び一つの流体出口を備えた、バルブの第５実施例の概略平面図である。 図２８は、二つの流体入口及び一つの流体出口を備えた、バルブの第５実施例の概略平面図である。 図２９は、二つの流体入口及び一つの流体出口を備えた、バルブの第５実施例の概略平面図である。 図３０は、二つの流体入口及び二つの流体出口を備えた、二つの閉鎖手段を持つ、バルブの第６実施例の概略図である。

図１乃至図３に示す本発明による制御バルブ１は、例えば、ディーゼルエンジンの吸気ラインに導入される空気を確実に計量するようになっている。この制御バルブは、この他の任意の機能を備えていてもよいということは理解されよう。

制御バルブは、二つの重要な部品、即ち部材２（図２参照）及び閉鎖手段３（図３参照）を含む。詳細には、バルブ１の部材２は、軸線Ａを持つ円筒形の内部ハウジング４を含む。設けられている。内部ハウジングは円形断面を有し、側壁５によって境界が定められている。内部ハウジングは、開口を含む。その壁には、軸線Ａに対して半径方向に開放した入口６及び出口７が設けられており、入口６及び出口７は、バルブのハウジングを通って流れるようになった流体用の二つの経路を形成する。入口６及び出口７は、例えば、互いに整合している。この場合、入口６及び出口７は、ハウジング２の軸線Ａと垂直に交差する長手方向軸線Ｘを有し、同じ直径を備えている。入口６及び出口７は、部材２と一体化された導管８によって、ハウジングの側壁５の外に続いている。これらの導管８は、バルブに設けられた回路（ライン）に連結されるようになっている。

図１、図２および図４に示すように、内部円筒形ハウジング４は、その一方の端部が横方向ベース９によって完全に閉鎖されており、その反対側の端部には、横方向カバー１０が設けられている。横方向カバー１０は、軸線方向穴１２を持つ端部ピース１１に続く。閉鎖手段３を軸線Ａを中心として回転駆動するため、閉鎖手段３は、それ自体周知の制御ユニットによって制御される駆動デバイス（図示せず）と協働する。

図３及び図４を参照することにより更によくわかるように、閉鎖手段３は、本発明によれば、傾斜した閉鎖部分１４及び連結ロッド１５を含む。詳細には、傾斜部分１４は、円形円筒形ハウジング４の軸線Ａに関して傾斜した平面に配置された楕円形バルブ部材１６として形成されている。バルブ部材１６は、その周縁部１７がハウジング４の側壁５と常に接触するように軸線Ａ上に中心を持つ。バルブ部材１６の周縁部１７は、流体の流れを中断するため、バルブ部材の少なくとも一つの所定の角度位置で入口６及び出口７を切り離し、又は入口６及び出口７を流れと流体連通した状態に置くバルブ部材の所定の角度開放に従って調節できる。かくして、周縁部１７は、ハウジングの側壁５と常に密封接触する母線Ｇを形成する。

「傾斜した」という用語は、厳密に０°乃至９０°の角度であると理解されるべきである。「バルブ部材」という用語は、軸線Ａに対して傾斜した、周縁部１７によって連結された二つの表面を持つ部品であると理解されるべきである。これらの傾斜した表面は、随意であるが、互いに平行である。部品は薄型であり、即ち傾斜した表面間の距離は、部材２の直径よりも遥かに、詳細にはその十分の一よりも小さい。部品は、例えばディスクである。

バルブ１が正しく作動するようにするため、幾何学的形状を考慮する。バルブ部材１６は、長軸が円形ハウジング４の直径よりも大きく、短軸が円形ハウジング４の直径よりも実質的に小さい楕円形形状をなしている。この場合、円形ハウジング４の直径は、互いに等しい流体入口６及び流体出口７の直径よりも遥かに大きい。連結ロッド１５は、傾斜したディスクに対して中心にくるように、ハウジングの軸線Ａに従って配置されている。この場合、ディスクの傾斜した平面と軸線Ａとの間の角度Ｂは４５°である。ハウジングの側壁５が常に接触するようにするため、ディスク１６の長軸は、実質的には、ハウジングの直径に√２を乗じた値と等しい。接触は、ハウジング４の円形断面の壁５と、傾斜したディスク１６の周縁部１７と対応する母線Ｇとの間の円筒体／円筒体接触であると定義される。接触は、バルブ部材の回転軸線に対して垂直な平面上への投影で円形である。バルブ部材１６の短軸は、流体入口６及び流体出口７の直径よりもかなり大きくてもよい。

更に、バルブの部材のハウジング４内での閉鎖手段３の組み立ては、従来のような困難な調節作業を必要とせず、手段３をハウジング内に軸線方向で当接するように配置しさえすればよく、ディスク１６を流体入口及び流体出口に対して中央に置くことが必要とされる。

ロッド１５は、その一方の端部が、組み立て又はオーバーモールディングによってディスク１６に連結されており、又は、一体の閉鎖手段３を形成するようにディスクとともに形成される。例として、ディスク１６はプラスチック材料製であってもよく、ロッド１５は金属製であってもよく、又はこの逆であってもよく、又は選択された一体構造又は複合構造に従って、これらの二つの部品がプラスチック材料製であってもよく、又は金属製であってもよい。ロッドの他端は、案内支承体１８によって、端部ピース１１の軸線方向穴１２を通って延び、回転駆動デバイス（図示せず）に連結されている。

図４及び図１０を参照して例示した位置では、閉鎖手段３の傾斜したディスク１６が入口６を出口７から切り離し、流体がバルブ１を通って流れないようにする。この目的のため、傾斜したディスク１６の周縁部１７が、ハウジングを二つの内部チャンバに分離する隔壁のように円筒体ハウジング４の側壁５と密封をなして完全に協働するということがわかる。これらのチャンバは別個であり且つ各チャンバが入口通路６及び出口通路７のうちの一方に対して密封されており、流体を通過するため、各チャンバは、入口通路６及び出口通路７の一方に各々差し向けられている。傾斜したディスク１６の、及び従って閉鎖手段３のこの角度位置は、バルブ１の閉鎖と対応する。これは始点であり、閉鎖手段３の０°の回転角度であり、ロッド１５に連結されたその駆動デバイスは作動していない。

駆動デバイスは、その作動時に、バルブ１を通る所定の流量と対応する所望の角度に従って閉鎖手段３を回転する。図５及び図７を参照すると、閉鎖手段３は、そのロッド１５を介して、軸線Ａを中心として時計回り方向Ｓ１に＋９０°回転してある。その結果、傾斜したディスク１６がハウジング４内で回転されている。これは、バルブの部材２の入口６及び出口７の境界を定める同軸の導管８と実質的に平行な平面内にくるようにするためである。この回転により、周縁部１７は、ハウジングの側壁５ともはや完全には接触しておらず、部分的に接触しているに過ぎない。これは、縁部１７の両部分が、円形の入口６及び出口７と向き合っているためである。ディスクのこの中立角度位置により、流体を、入口６と出口７との間で、本体の密封された内部ハウジング４を介して通すことができる。これは、流体の循環流が最大のバルブ１の全開と対応する。

傾斜したディスク１６がとる、図６を参照して例示した位置は、上述の位置と対称な位置である。即ち、駆動デバイスの作動で、閉鎖手段を、０°の閉鎖位置に対して反時計回り方向Ｓ２に−９０°回転した位置である。この場合、傾斜したディスク１６は、流体の同軸の入口６及び出口７と平行であり、バルブを通る流れを最大にする。これによって、バルブ１を中間閉鎖位置から二つの方向に作動できる。

閉鎖手段３の中間位置を、例として、図８を参照して例示する。この位置は、傾斜したディスク１６を軸線Ａを中心として＋４５°回転した位置と対応する。この際、ディスクの縁部１７は、入口６及び出口７と部分的に向き合っており、入口６及び出口７を、流体が中程度の流れで通過するように、連通する。

図９に関し、この図には、閉鎖手段が０°の初期閉鎖位置から約５°にある場合、傾斜したディスク１６の周縁部１７がハウジングの側壁５と完全に接触していることが示してある。このことは、ディスク１６及びハウジング４の全作動範囲(total coverage)により、バルブの密封のレベルを低下することなく、組み立て中の角度誤差が受容可能であるということを意味する。最終的には、約１０°（±５°）の角度範囲に亘ってバルブが閉鎖される。

傾斜したディスクが円筒形ハウジング内で円筒体／円筒体接触する形態のため、閉鎖手段３を逆方向に９０°回転することによって全開位置から閉鎖位置に戻すこと、又はディスクを閉鎖位置に置くために９０°の追加の回転を行うことのいずれかによって、バルブを閉鎖位置まで移動してもよいということに着目すべきである。後者の場合、傾斜したディスク１６を１８０°に亘って枢動する。かくして、有利には、二つの側部で等しく良好に使用できる。これは、周縁部だけがハウジングの側壁と接触するためである。従って、ディスクは、３６０°の回転に亘り、二つの閉鎖位置を有する。

図１１及び図１２のグラフは、傾斜したディスク１６の位置を、ハウジングの側壁５の高さ（ｍｍ）に従って明瞭に示す。ハウジングの側壁５は、平面図として示すため、−１８０°乃至＋１８０°の３６０°の範囲に亘って展開してある。

図１１では、閉鎖手段３の傾斜したディスク１６は、バルブ１の閉鎖位置（図４及び図１０参照）、即ち、手段をゼロ回転した位置をとっている。入口６及び出口７の境界を定める導管８の輪郭Ｃによって示す、ハウジングよりも小さい同じ直径の入口６及び出口７に関し、ディスクの母線Ｇを形成する、平面図に正弦波形で示す周縁部１７が、ハウジングの側壁５と常に接触していることが明瞭にわかる。このようにして、バルブの閉鎖が完了し、入口６及び出口７が互いから完全に切り離され、これにより、バルブ１を通る流体の流れを阻止する。

図１２を参照すると、傾斜したディスク１６は、バルブの全開位置（図５、図６、及び図７参照）、即ち閉鎖手段３を９０°回転した位置をとっている。この場合、正弦波形形態の周縁部１７（図１１に対してπ／２ずれている）は、その中心が入口６及び出口７と交差して延びるということが明瞭にわかる。周縁部１７の他の部分（参照番号Ｐ２が付してある）だけがハウジングの側壁５と接触したままである。これは、最大流体流が流れるバルブ１の全開状態を明瞭に示す。

従って、傾斜したディスクを円形のハウジングに適合すること（円筒体／円筒体接触）により、このようなバルブを二つの閉鎖方向でシールする。ディスクは、対称であるため、多くのバルブで、エンコード手段なしで、両方向で等しく良好に組み立てることができる。更に、ディスクの縁部が円筒形の壁に亘って線型をなして移動するため、ディスクと壁との間のファウリングの発生を阻止し、バルブの自動清掃が行われる。これは、ＥＧＲバルブである場合に有利である。

図１３、図１４、及び図１５に概略に示す第２実施例では、制御バルブ１は、閉鎖手段の３６０°に亘る回転毎に一回しか閉鎖しない（上述の方法の二回閉鎖するのとは異なる）ように形成されている。この目的のため、閉鎖手段３、及び部材２の軸線Ａを持つ円筒形ハウジング４が同じであるが、異なる態様で構成されている。これは、入口６及び出口７が軸線Ａに対してもはや垂直に整合しておらず、ハウジングの軸線Ａに対して斜めに整合しているという意味である更に特定的には、入口６及び出口７の境界を定める二つの導管８の軸線Ｘは、傾斜したディスク１６がバルブの閉鎖位置をとるとき、傾斜したディスク１６の平面に対して垂直である。即ち、ハウジングの軸線Ａに関して１３５°の角度をなす。

このようにして、円形の入口６及び出口７と部材の側壁５との交差部は、更に細長く、実質的に楕円形の連通輪郭Ｃ１を形成し、閉鎖手段のロッドの３６０°の回転に亘り、特定の流れ法則が得られる。

図１３では、傾斜したディスクの周縁部１７（母線Ｇ）は、ハウジングの側壁５と完全に接触しており、従って、バルブの閉鎖位置と対応する。駆動手段３のロッド１５の回転により、傾斜したディスク１６が回転し、９０°回転した（図１４参照）後、１８０°開放後の全開位置（図１５参照）まで徐々に開放位置をとる。全開位置では、ディスクの平面は、同軸の入口６及び出口７と平行であり、その周縁部１７は、ハウジング４の側壁５と部分的にしか接触していない。

従って、閉鎖手段３の回転を続行することによって、３６０°の回転の後に通路が中断されるまで、ディスクが入口及び出口の開放断面を減少し、従って、流体の通過を減少するということは理解されよう。

図１６及び図１７のグラフでわかるように、図１１及び図１２のグラフと同様の定義によって、バルブ１が、閉鎖手段のゼロ回転（０°）についての閉鎖位置にある場合、傾斜したディスク１６の周縁部１７の周囲の全体がハウジングの側壁５と接触している（壁とディスクの母線との間の円筒体／円筒体接触）。

更に、第１実施例の輪郭Ｃ及び第２実施例の輪郭Ｃ１が示してあり、これらの二つの輪郭を比較すると、流体の通路の断面が輪郭Ｃよりも大きい。即ち、図１５には、バルブ１を完全に開放するため、入口６及び出口７の導管８の軸線Ｘと平行なその平面に関してディスク１６が１８０°回転してある状態が示してある。傾斜したディスクの周縁部１７は、上述の実施例と同様に、ハウジングの側壁と接触している（部分Ｐ２）のでなく、入口６及び出口７に面した状態にある（縁部の部分Ｐ１）。

バルブのこの第２実施例のディスクの開放法則(opening law)を図１８に示す。この図は、ディスクの位置を、０°乃至１８０°の回転角度の関数として示す。縦座標軸線（０°乃至−１８０°）に対する線の対称部分は示してない。バルブの閉鎖部分は、０°で一度しか得ることができない。次いで、実質的に９０°乃至１８０°の全開位置にくるように、９０°まで開放位置に向かって線型をなして増大することがわかる。

図１９、図２０、及び図２１に示す第３実施例では、制御バルブ１は、第１実施例と同様の構造を備えている。制御バルブ１は、更に、追加の分枝ループ即ちバイパス２０と連通するように形成されている。

このようにして、部材２には、主通路、即ちハウジング４の軸線Ａに関して垂直な通路として説明する整合した流体入口通路６及び出口通路７の他に、ループ２０の入口２１及び出口２２が連通されている。ループ２０の入口２１及び出口２２を副通路として説明する。これらの通路の一方は、ハウジングの横方向ベース９に配置されている。即ち、閉鎖ディスク１６の側部に向かって差し向けられている。ハウジングの壁５の他方の通路は、ディスクの他方の側部に向かって差し向けられている。非限定的適用例において、ループ２０は、必要であることがわかった場合に循環される流体を冷却するためのクーラー２３を含む。

閉鎖手段３の傾斜したディスク１６が、図１９を参照して例示した全開位置にあり、その平面が導管８の軸線上にある場合、流体の循環流Ｆは最大であり、冷却ループ２０を通過することなく、バルブ１の内部ハウジング４を通過する。このようにして、空気等の流体の冷却は行われない。

図２０が示すように、ハウジングの軸線Ａを中心として所定方向に９０°回転すると、傾斜したディスク１６は閉鎖位置にあり、その縁部１７（母線Ｇ）は、その全周に亘り、ハウジングの側壁５と円筒体／円筒体接触する。このようにして、流体は、主入口６と出口７との間で直接的に連通していないが、その代わり、主入口６から放出される。次に流体は、ハウジング４にし、及び閉鎖された閉鎖ディスクによって分枝ループ２０の副入口２１の方向に反時計回り方向に即ち矢印Ｆの方向に差し向けられる。流体は、次いで、クーラー２３を通過し、そこで冷却された後、ハウジング４に導入するためにループ２０の副出口２２を介して放出され、次いでバルブの主出口７を通過する。

他方、図２１を参照すると、閉鎖手段３を図１９の閉鎖位置に対して他方の方向に９０°回転することによって、上記に説明したのとは逆方向への流体の流れＦが発生する。この場合も、傾斜したディスク１６は、この位置で、バルブ１を閉鎖する。このようにして、流体は、主入口６、ハウジング４、副入口２２（ここでは出口として作用する）、ループ２０、副出口２１（ここでは入口として作用する）、ハウジング、次いで主出口７を辿って冷却ループ２０を時計回り方向に通過する。このようにして、流体を逆流させる。

図２２、図２３、及び図２４に示す第４実施例では、制御バルブ１は、上述の分枝ループ２０の他に、傾斜した第２ディスク１６Ａを備えている。第２ディスクは、ハウジング４内に、軸線Ａに従って、傾斜した第１ディスク１６と直列に配置されている。これによって、これらのディスク１６、１６Ａは、互いに前後に、即ち軸線Ａに沿って一方が他方の下方に設けられているということは理解されるべきである。詳細には、これらの二つの傾斜したディスク１６、１６Ａは、閉鎖手段３の回転駆動デバイスに連結された同じロッド１５によって制御される。これらのディスクは、内部ハウジング４内に配置されている。次いで、案内及び芯だしを行う目的で、ロッドを、部材の両横方向ベース９及び１０の領域で、支承体に取り付ける。ハウジングの壁５には、入口６及び出口７が設けられている。これらの入口６及び出口７は、もはや同じ軸線上にないが、その代わり、軸線Ａを通る平面内に平行に配置されており、入口６が、例えば、ディスク１６に面しており、出口７がディスク１６Ａに面している。クーラー２３が設けられた分枝ループ２０は、二つのディスク間に軸線方向に配置された副入口２１、及びこの実施例でディスク１６Ａの下流に配置された副出口２２を介して連結されている。

機能的用語において、バルブは、閉鎖手段が少なくとも一つの角度位置にある場合にハウジングの軸線Ａに沿って流体を流すことができるように形成されており、閉鎖手段が少なくとも一つの他の角度位置にある場合には、バルブは、部材の内部ハウジングに連結された分枝ループ内、閉鎖手段の二つの傾斜した部分間、及び傾斜した第２部分の下流の夫々に流体を流すことができるように形成されている。更に詳細には、閉鎖手段３の二つの傾斜したディスク１６及び１６Ａが、図２２に示す位置をとるように制御された場合には、ディスク１６はその開放範囲にあるが、ディスク１６Ａは閉鎖位置にあり、その周縁部１７はハウジング４の壁５と完全に接触している。このようにして、空気が、ディスク１６を通過することによって入口６からハウジングに達し、次いで、他方のディスク１６Ａが閉鎖しているため、入口２１を介して分枝ループ２０に導入され、クーラー２３を通過する。空気は、次いで、バルブの出口７に向かって差し向けられるため、冷却された状態で出口２２を介して放出される。これにより、この位置で冷却を行うことができる。

同じロッド１５によって制御される二つの傾斜したディスク１６及び１６Ａがハウジングの軸線Ａに対して９０°に亘って枢動するとき（図２３参照）、これらのディスクは両方とも開放しており、ハウジングに空気を直接的に通すことができる。この場合、ハウジングは、冷却ループ２０を通らない分枝通路を構成する。ループの入口及び出口での圧力は同じであり、ループ内部に流れがない。

二つの傾斜したディスク１６及び１６Ａを再び９０°枢動するとき、一方のディスク１６Ａはその開放範囲にとどまるが、他方のディスク１６はその閉鎖位置をとる。その周縁部１７が側壁５と完全に接触しているため、空気がバルブ部材のハウジングに到達する。この場合、ループ２０の入口及び出口の圧力は同じであり、そのため、流れがない。バルブ１は停止位置にある。

図２５のグラフは、二つの傾斜した閉鎖ディスクを持つ制御バルブの挙動を概略に示す。

閉鎖手段が０°位置にある場合、ディスク１６は開放しており、ディスク１６Ａは閉鎖しており、そのため、入口６からの空気の１００％がループ２０を通過し、バルブを介して放出されるために冷却される。

９０°の位置では、二つのディスクが開放しているが、冷却ループ２０は使用されていない。これは副入口２１と副出口２２との間が同じ圧力であるためである。空気の１００％がハウジング４の通路を通って流れ、冷却は行われない。

１８０°の位置では、ディスク１６は閉鎖しており、空気はバルブに導入されない。従って、他方のディスク１６Ａの位置は重要ではない。

９０°乃至１８０°の位置は、流体の可変計量部分と対応する。

図２６乃至図２９に示すバルブ１の第５実施例では、ハウジング４は、上述の最初の三つの実施例と同様の傾斜した閉鎖ディスク１６を含む。傾斜した閉鎖ディスク１６は、側壁５と協働する。しかしながら、二つの別々の流体Ｆ及びＦ１用の二つの入口６及び６Ａが、ハウジング４に、傾斜したディスクが特定の位置をとったときに分離されるように、互いに反対側に設けられている。部材２には、更に、出口７が設けられている。出口７は、ハウジング４の軸線Ａ上にあり、ハウジングの横方向ベース９の領域に設けられている。

このような構造により、一枚のディスク１６で三つの通路を制御できる。即ち、二つの流体用の二つの入口と、一方の流体又は他方の流体又は二つの流体の混合物用の出口とを制御できる。

入口６を介して導入される流体Ｆを得るのが望ましい場合には、入口６が専ら出口７と流体連通した状態に置くため、ディスクは図２６に示す位置にあり、その周縁部１７（母線Ｇ）が内部ハウジングの側壁５と完全に接触している。入口６からの流体流路が開放しておるが、他の流体Ｆ１が入る通路６Ａは、傾斜したディスク１６によって閉鎖されている。流体Ｆの１００％が入口６から出口７に通過する。

図２７に示すように、傾斜したディスク１６を回転することにより、ハウジング４の入口６及び６Ａを開放し、二つの流体Ｆ及びＦ１の混合物をバルブ部材の出口７のところで得ることができる。特に、入口６Ａからの流体Ｆ１の割合が最大の混合物をバルブ１の出口７のところで得るため、図２８に示すように、更に９０°回転することにより、入口６Ａからの流体Ｆ１を、入口６からの流体Ｆに対して優先できる。

この目的のため、入口６の開口部の構造（形状、構成、直径、等）は、流体Ｆ１の入口６Ａが最大程度まで開放した場合に流体Ｆの通過を許容し、制限するように形成されている。例えば、入口６、６Ａがバルブ部材の回転軸線に従ってオフセットされており、及び／又は入口６Ａが入口６よりも小径である。

傾斜したディスクが適当な位置にある場合に入口６Ａからの流体を１００％にするため、入口の開口部の形態が、これに従って、例えば図２９に示すように形成されている。図２９では、二つの流体のうちの一方又は他方を流すため、ディスクが二つの逆の位置にある。

図３０に概略に示す第６実施例では、制御バルブ１は、部材２のハウジング４内に二つの傾斜したディスク１６及び１６Ａを備えている。これらのディスクは、軸線Ａに従って直列に配置されており、同じロッド１５によって制御される。閉鎖手段３を形成するこれらの二つのディスクは、角度がオフセットしており、そのため、これらのディスクは平行な平面内にない。図３０では、ディスク間の角度オフセットは６０°であるが、バルブが備えていることが望ましい開放／閉鎖法則に従って異なっていてもよい。

更に、夫々のディスク１６、１６Ａについての流体Ｆの入口６、６Ａ及び出口７、７Ａは、部材の側壁５から開放している。これによって、ディスクの角度位置に従った特定の開放／閉鎖法則が可能である。例えば、ハウジングの壁５との接触によって入口６及び６Ａを塞ぐ二つのディスクの角度範囲６０°に亘り、バルブを閉鎖状態に置くことができ、別の角度範囲に亘り、これらのディスクの一方及び／又は他方を部分的に開放でき、入口及び出口に関するハウジング内でのディスクの適当な位置と対応するこれらの二つのディスクの更に別の角度範囲に亘り、バルブを全開にできる。

このようなバルブにより、単一のロッドによって制御されるオフセットした二つのディスクで二倍の流体（空気）を計量でき、ハウジングは、ディスクを受け入れるための機械加工を一回しか必要としない。

直列に及び平行に配置された二つの傾斜したディスクにより、このような結果を得ることもできるが、この場合、入口及び出口の対は角度的にオフセットしているということに着目すべきである。

更に、本発明は上文中に説明した実施例に限定されず、回転閉鎖手段（一つ又はそれ以上の傾斜したディスクが設けられている）の位置、及びバルブの部材の円筒形ハウジングの流体開口部用の入口及び出口の構成及び数に従って、バルブの開放／閉鎖の任意の種類の法則又はグラフを得ることができるということは容易に理解されよう。

Claims (15)

1. 流体を通すことができる部材（２）と、前記部材に対して回転することにより様々な角度位置をとることができる、前記部材に配置された制御可能な回転式閉鎖手段（３）とを含むある種類の、流体の流れを制御するためのバルブにおいて、
   前記部材（２）は、円形断面を持つ円筒形内部ハウジング（４）を含み、
   前記制御可能な回転式閉鎖手段（３）は、前記円筒形ハウジング（４）に対して傾斜した平面に配置された少なくとも一つの閉鎖部分（１４）を含み、この閉鎖部分は、少なくとも一つの角度位置で、前記閉鎖手段（３）と前記部材（２）との間を確実に密封接触するように、周縁母線によって前記ハウジングの側壁（５）と協働する、バルブ。
2. 請求項１に記載のバルブにおいて、
   前記閉鎖手段（３）の前記傾斜した部分（１４）は、回転ディスク（１６）として形成されており、前記回転ディスクの周縁部（１７）は、確実に円筒体−円筒体接触するように、前記円筒形ハウジングの前記側壁（５）との間で接触母線を形成する、バルブ。
3. 請求項１又は２に記載のバルブにおいて、
   前記傾斜した閉鎖部分（１４）は、前記部材の前記円筒形ハウジング（４）の軸線（Ａ）に関して実質的に４５°の角度を形成する、バルブ。
4. 請求項１、２、又は３に記載のバルブにおいて、
   前記閉鎖手段（３）は、前記傾斜した部分（１４）に、この部分を回転駆動するために連結された制御ロッド（１５）を含み、前記制御ロッド（１５）は、前記傾斜した閉鎖部分の中心を通って延びるとともに前記円筒形ハウジング（４）の前記軸線上に配置されている、バルブ。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
   前記ロッド（１５）及び前記傾斜した部分（１４）は、一部品で形成されている、バルブ。
6. 請求項４又は５に記載のバルブにおいて、
   前記ロッド（１５）は、前記傾斜した閉鎖部分とは反対側の部分が案内支承体（１８）に取り付けられており、前記案内支承体は、前記部材に固定的に接合されており、及び／又はその出口が回転駆動手段に連結されている、バルブ。
7. 請求項２乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
   前記部材には、前記円筒形内部ハウジング（４）に対して実質的に半径方向に開放した、流体用の少なくとも一つの入口（６）及び一つの出口（７）が配置されており、前記閉鎖手段（３）が、その少なくとも一つの角度位置でこれらを分離する、バルブ。
8. 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
   前記流体入口（６）及び出口（７）は同軸に配置され、前記円筒形内部ハウジング（４）の前記軸線（Ａ）に対して直交する、バルブ。
9. 請求項７又は８に記載のバルブにおいて、
   前記流体入口（６）及び出口（７）は円形であり、これらの入口及び出口の直径は、縁部が前記ハウジングの前記側壁（５）と協働する前記傾斜した部分の前記ディスク（１６）の短軸よりも小さい、バルブ。
10. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
    前記部材（２）には、前記円筒形内部ハウジング（４）に対して実質的に斜めに開放した、流体用の同軸に配置された入口（６）及び出口（７）が配置されており、前記閉鎖手段（３）が、少なくとも一つの角度位置でこれらを分離する、バルブ。
11. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
    前記流体閉鎖手段（３）は、前記部材の前記円筒形内部ハウジング（４）内において、前記ハウジングの前記軸線（Ａ）に沿って、互いに対して平行に又は角度的にオフセットした状態で、互いに並んで配置された二つの傾斜した部分を含み、流体入口及び出口は、前記閉鎖手段の前記傾斜した部分の各々に連結されている、バルブ。
12. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブにおいて、
    前記部材の前記円筒形内部ハウジング（４）に開放した、二つの異なる流体用の二つの別個の入口（６、６Ａ）が前記部材（２）に配置されており、前記入口は、前記閉鎖手段（３）の前記傾斜した閉鎖部分（１４）の少なくとも一つの角度位置で、前記部分によって分けられており、前記部材（２）には、前記閉鎖手段の前記傾斜した閉鎖部分（１４）が前記二つの入口（６、６Ａ）を開放する位置にあるときに前記二つの流体を混合するように、更に、前記ハウジングの前記軸線（Ａ）上に前記閉鎖手段とは反対側に配置された出口（７）が配置されている、バルブ。
13. 流体流れシステムにおいて、
    流体を枝分かれするための分枝ループ（２０）と、
    請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブとを含み、
    前記部材（２）には、実質的に同軸に且つ円筒形内部ハウジング（４）に対して半径方向に開放した、前記流体用の主入口（６）及び主出口（７）が配置されており、閉鎖手段が、その少なくとも一つの角度位置で、前記入口と前記出口とを分離し、更に、副入口（２１）及び副出口（２２）が設けられており、
    前記分枝ループ（２０）は、副入口（２１）及び副出口（２２）によって、前記部材の前記ハウジングに、前記閉鎖手段（３）の前記傾斜した閉鎖部分（１４）が前記主入口（６）と前記主出口（７）との間の連結を閉鎖するとき、前記流体を前記ループ（２０）に向かって枝分かれするように連結されている、流体流れシステム。
14. 流体流れシステムにおいて、
    流体を枝分かれするための分枝ループ（２０）と、
    請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のバルブとを含み、
    前記流体の前記閉鎖手段（３）は、前記部材の前記円筒形内部ハウジング（４）内に、前記ハウジングの前記軸線（Ａ）に沿って並んだ二つの傾斜した閉鎖部分（１６、１６Ａ）を含み、前記バルブは、前記閉鎖手段が少なくとも一つの角度位置にあるとき、前記流体を前記ハウジングの前記軸線（Ａ）に沿って流すことができるように形成されており、前記閉鎖手段が少なくとも一つの別の角度位置にあるとき、前記閉鎖手段の前記二つの傾斜した部分の間、及び前記第２の傾斜した部分の下流の夫々で前記部材の前記内部ハウジングに連結された分枝ループ（２０）に流すことができる、流体流れシステム。
15. 請求項１４に記載のバルブにおいて、
    前記閉鎖手段の前記二つの傾斜した閉鎖部分（１６、１６Ａ）は、これらの部分に固定的に接合された単一のロッド（１５）によって制御され、前記部材（２）には、前記第１の傾斜した部分（１６）の前に流体入口（６）が配置されており、前記第２の傾斜した部分（１６Ａ）の下流に、前記内部ハウジング（４）に開放した流体出口（７）が配置されており、前記入口及び前記出口は、互いに平行に配置されている、バルブ。

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