JPH04506694A - 蝶形逆止め弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 線形逆止め弁 （技術分野） 本発明は逆止め弁、特にシャフトに対し回転可能且つ変位可能に装着されたプレ ート状主弁部材を備え、パイロット弁を流れる流体流に応じて開放動作可能な逆 止め弁に関する。、本発明には、１９８９年６月３０日に出願され［弁プレート に作動器を装着した線形プレート］と題された米国特許出願第３７４゜８９７号 に開示の各種の態様が採用される。以下にこの米国特許出願を参考のため以下の 説明に含ませる。

（背景技術） 添付図面の第１図には周知の螺形弁構成ｌｏの略図が示されており、この場合ダ クト１４内に配置された螺形弁プレート１２はスピンドルあるいはシャフト１６ の軸を中心に回転されてダクトを通る流体の流量を変化させるっ通常、螺形弁プ レート１２はシャフト１６を介し外部の作動器１８がら与えられるトルクによっ て回転される。

一連の矢印２０は螺形弁プレート１２に作用する空気力学的あるいは流体力学的 な力からの静止圧の概・−要を示している。静止圧の全体の効果は螺形弁ブレー １−１２を閉鎖位置へ移動させる圧力中心２２により示される１、この力は作動 器１８へ供給されるエネルギに抗しそれより大にして螺形弁プレート１２の位置 を保持し、螺形弁１０を史に開放する必要がある。５一般に、螺形弁プレート１ ２に作用する流体力学的なカと合致あるいは超過するに必要な外部から供給され るエネルギを下げるためには、圧力中心２２が回転軸と関連して好適に変更可能 に構成する必要がある。即ち圧力中心２２はシャフト１６と整合あるいはこれに 近づけて移動されるか、あるいはシャフトが圧力中心と整合あるいは近づくよう に移動さ゛れることか必要である６、 特に北述した従来技術では、螺形弁の構成においてシャフト１６と螺形弁プレー ト１２との間に相対変位を与えることにより、弁プレートに対しトルクを与える に必要なエネルギ量がそれに加わる空気力学的なカにより与える事が出来る８、 本発明にはこの従来技術を採用した線形逆止め弁が提供される。

（発明の開示） 本発明により線形逆止め弁が提供される。本発明の顕著な特徴は広い実施態様に おいて２個具備される。第１の特徴は線形プレートがシャフトに対し回転移動可 能で且つこの回転移動によりシャフトに対し線形プレートが変位されるようにシ ャフトに装着されることにある。第２の特徴は線形プレートに支承された第２の 逆止め弁若しくはパイロット弁を設けることにある。パイロット弁が重要である ことは線形プレートを閉鎖位置に保持する傾向にある空気力学的力に応じて逆止 め弁を初期に開口する装置がパイロット弁に具備されることにある。第１の特徴 の重要な点は線形プレートがシャフトに対し回転し変位したとき線形ブレー１・ をその旋回線に対し変位させることである。従って線形プレートに対する旋回線 の位置は線形プレートの回転角に応じて変化する。このように構成されて得られ る利点は添付図面に沿う以下の説明が進むに応じ理解されよう。

（図面の簡単な説明） 第１図は従来の螺形弁構成の簡略図、第２（ａ）図〜第２（ｄ）図は本発明によ る線形逆止め弁の動作を説明する簡略図、第３図は本発明の好適な実施例の第４ 図の線３−３に沿って切断した断面図、第４図は第３図の線４−４に沿って切断 した部分断面図、第５図は逆止め弁が開放位署にある第３図と同様の断面図であ る。

（発明を実施するための最良の形態） 第２Ａ図〜第２Ｄ図には本発明の逆止め弁の動作原理を説明するための簡略図が 示される。第２Ａ１１においては弁３０は閉鎖位置にある。望ましい流れ方向３ ２は左から右である。弁３０は長手軸３５を有するシャフト３４と、シャフトに 対し回転および変位可能にシャフトに対し装着されたプレート状の弁部材３６（ 以下弁プレートと呼ぶ）と、弁プレートに装着されたパイロット弁３８とを備え る。初期にはパイロット弁３８が閉鎖されており、第２Ａ図に示すように弁プレ ート１４に作用する空気力学的な力に関連する圧力中心２２は弁プレートの旋回 点４０と整合される（旋回線４０は長手軸３５及び弁プレート３６の両方に対し 平行な方向に図面の平面に対し直角方向に延びる）。

流圧によりパイロット弁３８が開放されると、第２Ｂ図に示すように圧力中心２ ２が上方に移動する。空気力学的な力の変化に応じて、弁プレート３６は第２Ｃ 図に示すように時計方向に回転する３、弁プレート３６が回転するに伴い弁プレ ート３６はシャフト３４に対する回転移動も受ける１、この回転移動により弁プ レートがシャフトに対し変位される。従って第２Ａ図に示す如く弁プレート３６ の面積部４２．４４が旋回線４ｏの両側において同一にされる。一方策２Ｃ図に 示すように旋回線４ｏの上の面積部４２は旋回線４０の下の面積部４４より大に 設けられる１、空気力学的な力が旋回線４０上の大きな面積部４２に作用し得る ので、弁３０は連続的に開放されて圧力中心２２が第２Ｄ図に示すように旋回線 ４０と再び整合されるようになる。圧力中心２２を下方に移動すると、多くの点 で寄与する。これらの−はシャフト３４による流体制限である。別の−は、弁プ レートがより大きな回転角をとるように回転するに伴い弁プレート３８の縁部に 対し作用が大になるような空気力学的な力である（回転角は矢印４５により示さ れる）。別の−の点はパイロット弁３８のゲート機構４７に作用する空気力学的 な力である。点線の矢印４６により示されるように流れが逆向きになるとパイロ ット弁３８が遮断され、面積部４２が面積部４４より大になって空気力学的な力 により弁プレート３６が第２Ａ図に示す如き閉鎖位置に回転される。

さて第３図及び第４図を参照するに、シャフト３４には軸方向に延びる２つの成 分が加わり、シャフトに対し離間された２個のピニオンギア４８．５ｏが固定さ れ、環形のスリーブ５２が装着される。スリーブ５２により中心に配置されたシ ャフト３４の凹部５４が囲繞され、スリーブ５２がベアリング５６を介しシャフ ト３４を中心に自在に回転可能になる。弁プレート３６の２個の矩形溝（図示せ ず）には２個のラックギア５８．６ｏが挿入され、弁プレート３６に対し装着さ れる。弁プレート３６には好適なリム密封部（図示せず）が付設され、弁プレー ト３６はシャフト３４に対し平行に配置されてシャフト３４により弁プレート３ ６が三等分され、ラックギア５８．６０がビニオンギア４８．５０と係合する４ 、引っ掛かりが生じることを最小限に押さえるため、ビニオンギア４８．５０． ５８．６０ｇ１び溝はギア間の接触点が確実に弁プレート３６の面部６２と確実 に面一となるように寸法決めされる１、はぼＣ形のブラケット６４によってシャ フト３４が囲繞され、ブラケット６４の端部が弁プレート３６に溶接される。ブ ラケット６４はシャフト３４に対する弁プレート３６の所定の変位範囲を吸収し ２、遠い内面６６がスリーブ５２の外面と確実に当接するように寸法決めされる 。弁プレート３６には貫通する六６８が形成されている。リート、しンシ付フラ ップ７０あるいは機能的に同様のケート装置が弁プレート３６に固定されて、穴 ６８がカバーされる。フラップ７０及び六６８は協働してパイロット弁３８を形 成している。パイロツ［・弁３８は実質的に補助逆１１−め弁として機能し、圧 力中心２２（第２図参照）の位置変化を行うよう機能し、逆止め弁３０は流体流 が所定の流れｂ向３２に向うとき開放する１、フラップ７０に固定される止め部 ７２により移動が制限され、流体流が逆方向４６に向・うときフラップ７０が閉 鎖する１、シャフト３４はダクト７４に装着される６重に詳述するにシャフト： （４はダクトの長手の流路７６を横断Ｉ、２て延び長手軸３５（第２図参照）を 中心とする回転が防がれる１、線形逆止め弁の動作を説明するに流体流が所定の 流れ右向３２に流れるとき、流体によりフラッフ７０に加わる圧力によりパイロ ット弁３８が開放されてハーイロット弁を流体が通過可能になる。これにより旋 回線４０（第２図参照、図示の実施例の場合旋回線はラックおよびビニオンギア ４８．５ｏ、５８．６０の間の接触点を含む）上の圧力中心２２が効果的に移動 されるつ従って弁プレート３６は第３図および第５図に示すように時計方向に回 転する。。

弁プレート３６の回転軸はシャフト３４の長手軸３５（第２図参照）と合致せず 、長手軸３５に対し弁プレートが回転移動することに伴い回転され、弁プレート が長手軸３５に対し変位される２３実際五この動作はシャフト３４の周囲を弁プ レート３６がローリングしているように視認される。

本発明の最簡略の実施形態にあっては、弁プレート３６が弁プレートを横断して 延びる旋回線４０（第２図参照）に沿ってシャツｉ・３４に当接する。一方弁プ レート３６を特定の角度だけ回転するためシャフト３４に対し弁プレートが特定 の変位量だけ確実に反復的に移動されることが望ましい。従って、図示の実施例 では弁プレート３６とシャフト３４との間の滑りを防止するラックおよびビニオ ンギア４８．５０．５８．６ｏの形態の機械的タイミング装置が包有される。図 示のタイミング装置の別の実施態様としては柔軟な材料の３個のストリップがシ ャフト３４の周囲に巻装されシャフト及び弁プレート３６の両方に対し好適に固 定される構成も採用出来る。更に詳述するに２個の外ストリップが一方向に巻か れ、中央のストリップが逆方向に巻装される。上述の構成の動作はリード形ウィ ンドウ・シェードのものと同一である、 逆＋ｈめ弁３０の動作は第２図、第３図、第４図及び第５図を参照するに弁プレ ート３Ｇが時計方向（二回転するに応じてラックギア５８．６０の歯部が順次ビ ニオンギア４訳５０の歯部と噛み合い、従って旋回線４０が固定シャフト３４の 周囲を弁プレート３６に沿って下方に且つ時計方向に移動するとき滑りが防止さ れる１、旋回線４０上の面積部４２は回転角４５の増加と共に増加し、回転角が 所定の角度に達すると圧力中心２２は再び旋回線４０と整合される。試験によれ ば、（フラップ７０のような）突出物のない弁プレート３６を用いる場合、回転 角４５の「全解放」角度か９０度より僅かに小さいことか判明している。

フラップ７０の全開角度での作用は確定されていないが、この効果を最小にする ためあるいは所定の構成での特定の全開角度を与えるため多くの設計変更が考え られる。例えば、フラップ７０を穴６８の両側から開放する。フラップないしは 止め部７２を好適に寸法決めするフラップに代えて極めて薄いリートを採用する 。且つ弁プレート３６が相当に厚い場合には穴の内側において弁プレートにフラ ップを固定する等の方法がとられる。。

流れが逆方向４６になったとき、空気力学的な力によりフラップ７０が閉鎖され る１、この空気力学的な力による圧力中心は旋回線４０に対し配置され、弁プレ ート３６に加わる閉鎖トルクは旋回線が弁プレートに対し中心にあるときに比べ 大にされる１、従って、弁プレート３６は反時計方向に迅速に回転され、ラック ギア５８．６０がビニオンギア４８．５０の周囲を転勤移動して第３図の閉鎖位 置に達する。弁プレート３６が一時的に閉鎖位置を越えて動作すると、下方の面 積部４４は上方の面積部４２より一時的に大にされ、空気力学的な力によって弁 プレートが閉鎖位置に戻される。逆に何らかの理由で弁プレートが時計方向に一 時的に回転し流れが右から左にされるようなとき、−Ｆ方の面積部４２が下方の 面積部４４より一時的に大にされ、弁プレート３６が再び閉鎖位置へ戻される。

上述の説明並びに添付図面に沿った特定の詳細な説明に本発明の範囲を制限する ものではないことは理解されよう。従って、本発明はここに添付の特許請求の範 囲に含まれる広い等個物を包有することになる。

補正帯の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年１月４日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．流体の流路としてのダクトと、ダクトを横断し流路を横切って延び支承され たシヤフトと、穴が形成されシヤフトに対し回転移動可能且つ変位可能にシヤフ トに装着されるプレート状部材と、プレート状部材に支承された補助逆止め弁と を備え、補助逆止め弁は一方向に穴を介し流体を通過し逆方向の流体の通過を実 質的に防止し、補助逆止め弁が流体によりプレート状部材に加わる力の変化に応 じ開放し、力の変化が流体による力に応じ補助逆止め弁が開放されるときに生じ ることを特徴とする逆止め弁。
2. ２．更にシヤフトに装着されたピニオンギアとプレート状部材に装着されピニオ ンギアと噛み合うラックギアとを備えてなる特許請求の範囲第１項記載の逆止め 弁。
3. ３．更にシヤフトの中央部を囲設し中央部を中心に自在に回転可能な管状のスリ ーブを備えてなる特許請求の範囲第１項記載の逆止め弁。
4. ４．シヤフトがダクトに装着されてなる特許請求の範囲第１項記載の逆止め弁。
5. ５．補助逆止め弁にはプレート状部材に可動に装着される第２のプレート状部材 が包有されてなる特許請求の範囲第１項記載の逆止め弁。
6. ６．プレート状部材は軸と平行な旋回線に沿ってシヤフトと接触し、プレート状 部材の回転移動により旋回線が軸に対し回転移動されてなる特許請求の範囲第１ 項記載の逆止め弁。
7. ７．更にプレート状部材に装着されたラックギアとシヤフトに装着され、ラック ギアと噛み合い回転移動中の滑りを防止するピニオンギアとを備えてなる特許請 求の範囲第６項記載の逆止め弁。
8. ８．シヤフトがダクトに装着され、シヤフトは軸を中心にした回転が抑止される ように設けられてなる特許請求の範囲第７項記載の逆止め弁。