JPH05501292A - 蝶形弁を有する流体システムを備える飛行機、蝶形弁法及び装置 - 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】 螺形弁を有する流体システム を備える飛行機、螺形弁法及び装置 （技術分野） 本願は１９８９年６月３０日出願の第３７４．８９７号、１９９０年６月６日出 願の第５３３．９６５号並びに１９９０年６日１５日出願の第５３８．８０９号 の３件の出願の部分継続出願である。

以下の未決定で通常に所有された、１９８９年８月１７日出願の第３９５．２３ ４号、１９８９年１０月１６日出願の第４２２．３５４号、１９８９年ＩＯ月２ ４日出願の第４２６．９２１号、１９９０年６月６日出願の第５３４．０９１号 、１９９０年６月６日出願の第５３４．０５２号並びに１９９０年６月６日出願 の第５３３．９６５号を参照する。これらの出願は全て螺形弁に関する。

本発明は流体システｌ１、特に流体システムに使用する螺形弁に関する。

（背景技術） 螺形弁では、旋回機構に対する弁プレートの変位を利用して流体によるトルクの 動的平衡をとりこのトルクをを用いて簡単に弁プレートを回転駆動する。この原 理は本願出願人による１９８９年６月３０ｄ付けの特許出願箱３７４．８９７号 に示される５、この場合は第１２〜図〜第１２ｃ図には、弁プレート２０、旋回 シャフト２２、ダクト２４、ブラツケト２６及び流れ方向２８が簡略に示されて いる１、矢印３０は流体の流れの方向を示し、旋回軸３２は流体により弁プレー ト２０に加わる力に基づく中央圧力を示し、弁プレート２０は旋回軸３２を中心 に旋回可能である、。

第１２．〜図では、旋回シャフト２２は弁プレート２０の長手寸法に対し中心に 配置され、弁プレート２０が閉鎖位置にある。圧力３０の中心は旋回軸３２と整 合されるので、流体による弁プレート２０に加わる実質トルクは零である。弁プ レート２０が第１２Ｂ図に示すような開放位置に回転され旋回シャフト２２に対 し変位移動され圧力３０が第１２Ｃ図に示すように旋回軸３２と整合されると、 弁プレート２０は効果的にトルク平衡が得られ、回転角３４に基づ（流量は作動 器３６から要求される最小入力で維持可能である。変位移動の範囲があまり制限 され弁プレート２０の総ての回転位置でのトルク平衡が得られない場合でも、流 体による実質トルクを最小にするために好適に使用出来るので、作動器３６から の要求される入力が最小にされ得る。

回転角３４を変更することが望ましいときには、弁プレート２０は好適な方向に 旋回シャフト２２に対し変位され圧力３０の中心と旋回軸３２とを整合出来、従 って実質流体動的トルクが増加され変更するに必要な力はダクト２４内を移動す る流体により全部あるいは一部与えられる。

上述したような螺形弁は例えば、飛行機、宇宙船、スペースステーション、オイ ルパイプライン、処理パイプライン等の各種の用途に好適に使用される。このよ うなかかる利点により総ての流体動的トルクが減少出来るが特定の用途での主な 利点は別の用途での利点と異なる。例えば、航空機に関連する主な利点は重量、 体積ないしは使用エネルギの軽減（総て小さな作動器を使用することによる）で あり、一方処理パイブラインに関連する主な利点は高トルク負荷に寄与する弁の 故障の可能性の低減である。

（発明の開示） 本発明によれば、螺形弁を容易に制御する方法及びこの方法に使用可能な螺形弁 が提供される。この方法には、弁プレートが旋回する旋回軸及び弁プレート間で 相対変位を行うことにより、螺形弁の弁プレートにかかる流体による実質トルク を変更する工程が包有される。、この変位移動により、旋回軸の一方の側に配置 される弁プレートの表面積が増加され、旋回軸の反対側に配置される弁プレート の表面積が減少される。この変位に関する利点は上述の［背景技術］の項で説明 した通りである。本方法で使用される螺形弁は以下に具体的に説明され請求され る。

更に本発明によれば、少な（とも１個の螺形弁を備え飛行機に搭載される流体シ ステムが提供され、流体システムには圧縮流体供給源と、圧縮流体供給源から使 用箇所へ延びる流路としてのダクトと、上述した変位移動を実行可能な螺形弁と が包有される。通常、流体システムには更に、螺形弁と動作可能に連結され電子 制御システムから入力した指令信号に応動して螺形弁を制御する作動器と、螺形 弁の下流に配置されセンサデータを制御システムへ供給する少な（とも１個のセ ンサとが包有され、センサデータは流体の物理的特性（例えば流量、圧力、温度 ）を示すことになる。

（図面の簡単な説明） 第１図は組み立てられた螺形弁の弁の動作が明らかになるように表した斜視図、 第２図は第１図の螺形弁の分解斜視図、第３図は旋回装置及び差動ギアを含む第 ２図に示した種々の構成部材の一部を断面で示す側面図、第４図〜第６図は第３ 図の各線４−４．５−５．６−６に沿って切断した断面図、第７図は第３図の旋 回装置の部分正面図、第８図は第１図及び第２図の弁プレートの平面図、第９図 は第８図の弁プレートの一部を断面で示す側面図、第１θ図は弁プレート及び旋 回機構の両方に対し平行な方向から見た第１図の螺形弁の一部を断面で示す正面 図、第１１図は第１Ｏ図の線１ｌ−１ｌに沿って切断した部分正面図、第１２Ａ 図〜第１２Ｈ図は本発明の原理及び螺形弁の使用法を図示するため旋回機構に対 する弁プレートの各回転位置及び変位位置を示す螺形弁の略図、第１３図は密封 機能を要求する用途において好適な密封構成を備えた第１図の螺形弁の簡略図、 第１４図は動作を簡略に説明するための本発明に適用可能な別の螺形弁の部分断 面図、第１５図は弁プレートがその閉鎖回転位置にある第１４図の線１５−１５ に沿って切断した断面図、第１６図は旋回シャフトの位置を制御するのに使用さ れる動力伝達部材を示す第１４図の線１６−１６に沿って切断した部分断面図、 第１７図は弁プレート及び旋回シャフトの回転を可能にするスロットを示す、第 １４図の１１７−１７に沿って切断した断面図、第１８図は弁プレートが完全開 放回転位置にある第１５図に相応する断面図、第１９図は弁プレートが第１８図 の回転位置にある第１６図に相応する断面図、第２０図は弁プレートが第１８図 の回転位置にある第１７図に相当する断面図、第２１図は飛行機に搭載する流体 システムの部分簡略斜視図、第２２図は第２１図の流体システムの簡略図である 。

（発明を実施するための最良の形態） 第１図には、外部の作動器３６を介し作動され弁プレート４２の位置を制御する 螺形弁４０が図示されるっ弁プレート４２は取付胴部４６により区画された流路 ４４（第１０図参照）内において旋回可能に且つ流路４４を横断するように配置 される。

使用時に、流体供給源から流体を流動させる長手の流路を形成したダクト部材（ 図示せず）が取付胴部４６に固設され、流体は更に螺形弁４０を経て１以−ヒの 使用箇所へ送られる。流体の流れは弁プレート４２の回転位置決めにより制御さ れる。

この回転位置決めは作動器３６により入力シャフト４８に与えられるトルクに応 答して得られる。このトルクは作動ギア５０（第３図参照）を介し旋回機構５２ （第７図参照）へ伝達され、旋回機構５２には取付胴部４６に枢支され弁プレー ト４２が枢支されることになる。

第８図女び第９図には弁プレート４２の詳細図が示される。

円形の弁プレート４２の直径は取付胴部４６の内径より僅かに小さくされ、弁プ レート４２の変位動作が流路４４内で円滑に行われ得る。旋回機構５２（第７図 参照）に対する弁プレート４２の（直線的）変位移動は図示の弁プレート４２を 貫通して延びる好適な寸法の空洞部５４において吸収される。スロット５６．５ ８は弁プレート４２の下流の対向面６０と空洞部５４との間に形成される。弁プ レート４２内には小さなネジ穴（図示せず）が形成され、円弧フェンス６２と弁 プレート４２を弁プレート４２の先端部の近傍で固定するプレート受はネジ６１ がこのネジ穴内に挿入される。また１対のラックギア６４．６６（第２図参照） を弁プレート４２に取り付けるためのスロット５６．５８が具備される。

第２図、第３図及び第７図には旋回機構５２及び作動ギア５０が詳しく示される 。旋回機構５２には中央シャフト７０とシャフト支承体７２が包有される。シャ フト支承体７２は中央部の長方形部材７６と２個の円筒状端部７８．８０を有す る。円筒状端部７８にはナツト８２が螺合されており、円筒状端部８０にはこれ に対し横断方向に貫通して延びる開口部８４が形成される。長手方向に延びる段 付き開口部８６がシャフト支承体７２内に形成され、段付き開口部８６には中央 シャフト７０が挿入され且つ段付き開口部８６は作動ギア５０を収納するハウジ ングとしても機能する。。

段付き開口部８６の直径は十分に大にされており、中央シャフト７０が段付き開 口部８６内において回転可能に設けられているウスロット９０．９２は長方形部 材７６にこれを横断する方向に形成されており、貫通スロット９４．９６は横断 スロット９０．９２からシャフト支承体７２の上流の対向面９８へ向かって延設 される。

貫通スロット９４．９６は図示のように長手に延びる段付き開口部８６に対しこ れを横断するように設けられる。深溝１００及びこれに対応するクロススロット １０２が５個のローラ１０４を取り付けるためシャフト支承体７２に形成される 。各ローラ１０４はニードルヘアリング１０７　（第６図参照）を介し小シャフ ト１０６に対し回転可能に取りけけられる。小シャフト１０６はクロススロット １０２内に圧力嵌めされる。ローラ１０４は弁プレート４２の変位１０９（第１ Ｏ図参照）の動作中シャフト支承体７２と弁プレート４２との間の摩擦を最小限 に押さえるベアリングとして機能する。長手に延びる段付き開口部８６は２カ所 で大にされこの拡大部にヘアリング１０８．１１０が配設される。ヘアリンク８ ８も図示のように円筒状端部８０に付設される。板バネ１１２はネジ穴内に延び るネジを介しシャフト支承体７２の縁部に固定される（注　図示のものには板バ ネ１１２が内蔵されているが、多（の場合にはより堅牢なバイアス機構を用いる ことが好ましいと考えられる。従って板バネ１１２は好適に配置され装着された ２個のコイルバネあるいは用途に応じ機能的に等価な他のバイアス機構と置換可 能である）。

差動ギア５０の第１のベベルギア１１４は差動ハウジング内に延びる端部の近傍 で中央シャフト７０に装着される。中央シャフト７０は図示のように、長手方向 に延びる段付き開口部８６内に収容され、ベアリング１０８．１１０及び貫通ス ロット９４．９６内に２個のビニオンギア１１６．１１８が貫通して延設されて いる。

クロスシャフト１２０はクロス開口部８４及びニードルベアリング（図示せず） を貫通し互いに嵌め固定して延び、第２及び第３のベベルギア１２２．１２４の 軸方向の開口部（図示せず）内に収納される。差動ギア５０の第４のベベルギア １２６は入力シャフト４８に対し嵌め装着される。入力シャフト４８はエンドキ ャップ７４の軸方向に延びる段付き開口部を貫通して延び、エンドキャップ７４ に着座されたベアリングを貫通し嵌め固定される。次にエンドキャップ７４は図 示のようにシャフト支承体７２の端部に固定され、第４のへベルギア１２６は第 ２及び第３のベベルギア１２２．１２４と係合され、第２及び第３のベベルギア １２２．１２４自体は第１のベベルギア１１４と係合されて差動ギア５０が形成 されている。

第１及び第４のベベルギア１１４．１２６はそれぞれ中央シャフト７０及び入力 シャフト４８に固定され、一方策２及び第３のベベルギア１２２，１２４はクロ スシャ７）１２０に対し回転可能に装着されることは理解されよう。回転トルク が入力シャフト４８に与えられると、このトルクは差動ギア５０を経て中央シャ フト７０へ伝達される。中央シャフト７０が自在に回転する場合、入力シャフト ４８の回転に応答して中央シャフト７０が自在に回転する。一方、中央シャフト ７０の回転が制限される場合、トルクはクロスシャフト１２０を介しシャフト支 承体７２へ伝達される。

ラックギア６４．６６は横断スロット９０．９２的においてピニオンギア１１６ ．１１８と係合される。弁プレート４２は取付胴部４６内に保持され、旋回機構 ５２がアクセスポート１２８及び空洞部５４（第９図参照）を貫通して延び、板 バネ１１２が押圧されており、ネジ山付きの円筒状端部７８は取付胴部を貫通し て形成された対向するポート１３０に突出する。

そらせ板１３２．１３４はベアリング８８と長方形部材７６との間のシャフト支 承体７２の周囲において取付胴部４６の環形リム１３８あるいはボスに対して配 置される。そらせ板１３２．１３４の内側面（第２図では表されてない面）の輪 郭は取付胴部４６の内面６８と合致され、そらせ板１３２．１３４の内側面は上 述のように配置されるとき面一にされる。

旋回機構５２は更に空洞部５４内に延び、ベアリング８８はそらせ板１３２．１ ３４に形成された環形ランド部１４０に当接する。カバープレート１４２はベア リング８８の対向する側部に当接し、例えば開口部１４６内に延び、段付き開口 部１４８内に延びたネジ１４４を介し取付胴部４６に固定される。カバープレー ト１４２の中央開口部１５０に円筒状端部８０が挿入され、円筒状端部８０及び 入力シャフト４８はカバープレート１４２の中央開口部１５０から突出される。

ラックギア６４．６６はスロット５６．５８（第８図参照）を経てラックギア６ ４．６６に形成されたネジ穴１５２内に延びるネジ１５１により弁プレート４２ に対し装着される。ベアリング１３６は円筒状端部７８と取付胴部４６との間の 対向するポート１３０内に嵌め装着され、旋回機構５２はナツト８２を円筒状端 部７８に締め付けることにより最終的に固定される。

螺形弁４０が組み立てられると、中央シャフト７０は弁プレート４２に対し中央 に配置され、使用時に弁プレート４２が閉鎖位置にあるとき流体動的トルクは実 質的に零となる。板バネ１１２には予荷重が与えられ、弁プレート４２の一方の 横断方向に延びる内面１５４（第９図参照）に当接し、一方シャフト支承体７２ の他端部のローラ１０４は逆の横断方向に延びる内面１５６と当接する。

入力シャフト４８が回転されると、回転トルクは中央シャフト７０に伝達され、 仮バネ１１２が存在しない場合通常の応答は中央シャフト７０の回転である。中 央シャフト７０の回転はラックギア６４．６６及びピニオンギア１１６．１１８ の協働により弁プレート４２をシャフト支承体７２に対し変位することにより達 成される３、変位が阻止されて中央シャフト７０の回転が防止されると、入力シ ャフト４８の回転に対する応答はシャフト支承体７２の回転になるため、弁プレ ート４２が回転される。シャフト支承体７２の長方形部材７６は全体的に空洞部 ５４に合致される（変位が許容されローラ１０４が設けられる）と、弁プレート ４２及びシャフト支承体は一方が回転されシャフト支承体の円筒状端部８０は流 路４４から外側へ取付胴部４６を貫通して延び、弁プレート４２の回転位置がシ ャフト支承体の回転位置に対する基準により取付胴部の外部から容易に確かめら れ得る。

弁プレート４２が閉鎖位置にあるとき、弁プレート４２は取付胴部４６の内面６ ８に対し縁部方向に押されるので変位が板バネ１１２を使用する事なく阻止され る。一方このような構成では、阻止が取付胴部４６と弁プレート４２との間の摩 擦力により得られるので、相当に高い初期開放トルクが必要である。従って、図 示の螺形弁４０においてはバイアス機構が包有され、弁プレート４２が閉鎖位置 から移動されると回転移動が正常に遂行される。Ｊ回転開放位置では、回転移動 に対する阻止力、即ち実質流体動的トルクからの阻止力が小さく阻止力がバネ力 による変位より小さいとき、弁プレート４２は入力シャフト４８の回転に応動し て回転する。回転移動に対する阻止力が十分に高くなる（即ち、圧力３０の中心 が第１２図に示すように旋回軸３２と整合されなくなり図示の螺形弁４０の旋回 軸がシャフト支承体７２の長手軸になる）と、弁プレート４２は変位され実質ト ルクが減少され阻止力が再び小さくなり実質流体動的トルクからの阻止力が小さ くなり、阻止力がバネ力による変位より小さくなる。

閉鎖回転位置で密封を要求するような用途に用いる場合、弁プレート４２の円周 部に周知のリム密封部が設けられる。これにより過度の変位が制限され、このた め取付胴部４６の内面６８の形状を好適になして所定の移動を吸収する。また好 適に成形された内面４６及び面密封部は共に協働動作可能である。

第１３図には流体の連通は回転角がほぼ零のとき弁プレート４２により密封閉鎖 される構成が示される。取付一部４６には好適な止め部１５８が設けられ、この ため弁プレート４２の不都合な回転移動が防止される。且つ変位を吸収するため 、取付胴部４６の内面６８は弁プレート４２の円周縁部に形成される環形溝１６ ０の直ぐ下流で範囲１５９に亙り半径方向に延びる。環形溝１６０はシャフト支 承体７２から偏位されており、円周に沿い連続的に密封される。密封部１６２は 環形溝１６０内に着座され、内面６８に当接する。高圧比を必要とする用途でリ ム密封部を使用する螺形弁の問題点は弁プレート４２の上流側の高圧流体が環形 溝１６０と密封部１６２との間にあることにある。流体により半径方向外側の力 が密封部１６２に与えられて密封部１６２が内面６８に対しより強く接触される 。この効果は密封のためには望ましいが、同時に最初に弁を開放するに必要なト ルクを増加するので望ましくない。従って第’１３図の構成では、弁プレート４ ２により環形溝１６０から弁プレート４２の下流側への一方向の流体連通が与え られ、密封部１６２に加わる外側への圧力が解放されるっこれは環形溝１６０と 流路１６６とを連通させる環状体１６４を形成することにより達成される。流路 １６６は環状体１６４から弁プレート４２の下流の対向面へ延び、逆止め弁１６ ８によりブロックされる。押し棒１７０はシャフト支承体７２に固定され、逆止 め弁１６８と接触されるので、弁プレート４２の極めて僅かな変位により逆止め 弁が開放される。図示の閉鎖位置では、弁プレート４２の回転移動の密封部１６ ２による阻止力は板バネ１１２（第２図参照）による変位の阻止力より大きい。

従って、弁プレート４２が図示のように密封閉鎖されると、入力シャフト４８（ 第２図参照）の回転により中央シャフト７０が回転され、弁プレート４２はシャ フト支承体７２に対し極めて僅かに変位される。この極めて僅かな変位により逆 止め弁１６８が開放され、密封部１６２に加わる半径方向外側への圧力が除去さ れ、弁プレート４２の回転移動に対する阻止力が減少される。

バイアス（即ち、第２図の板バネ１１２の等個物として）するため並びに密封す るため逆止め弁１６８が使用されるが、これは現在まで十分に開発されていない 。

第１２Ａ図〜第１２Ｆ図には螺形弁４０の使用法が示され、弁プレート２０は最 初第１の回転位置（第１２Ａ図参照）にあり流路４４に沿った流体の流動を最大 限に抑止しており、第１の位置から第２の回転位置（第１２Ｆ図参照）へ回転移 動されて流体を最大限通過させることは理解されようつ弁プレート２０は流路４ ４に沿って流動する流体による実質トルクを受け、実質トルクは圧力３０の中心 が旋回軸３２の下部に移動し、回転移動と共に増加する。この状態は第１２Ｂ図 に示される。弁プレート２０が旋回シャフト２２に対し変位される、圧力３０の 中心が旋回軸３２とより正確に整合されると、実質トルクが減少される（第１２ Ｃ図参照）。変位により容易に第２の位置（第１２Ｆ図参照）への連続回転移動 は、圧力３０の加わる位置が再び旋回軸３２に対し移動し実質トルクが増加する ことにより実行される（第１２０図参照）。連続して変位すると圧力３０の中心 がより正確に旋回軸３２と整合され第２の位置（第１２Ｆ図参照）へ容易に且つ 更に回転移動される（第１２Ｅ図参照）っ弁プレート２０の回転移動は、弁プレ ートが所望の流量に相当する所望の回転位置（例えば第１２Ｅ図の位置）に達す るまで連続する。変位により回転移動が容易にされ、また流体による弁プレート に加わる実質トルクは変位により最小限にされるので、所望の回転位置での作動 器３６の負荷が最小限にされる。

弁プレートの全体の移動は、回転位置と他の位置との間を実質的に連続的に行わ れるが、回転移動成分と変位成分との両方を特徴とする。従って、全体の移動の 理解を容易にするため、第１２Ａ図〜第１２Ｅ図は連続する変位成分及び回転移 動成分が誇張して別個に図示されている。

第１２Ｇ図及び第１２Ｈ図には動作が示される。更に詳述するに、弁プレー１− ２０が実質的にトルク平衡される第１２Ｅ図のような回転位置から始動し、弁プ レート２０が第１の位置（第１２Ａ図参照）へ回転移動されるので、圧力３０の 中心と旋回軸３２とが第１２Ｇ図に示すように太き（不整合になる。弁プレート ２０はまた第１２Ｈ図に示すように変位され不整合の程度が小さくなるため、第 １の位置への更に回転移動が容易となる。

第１４図には本発明に好適に使用する別の螺形弁１８０が示されており、この場 合旋回装置は変位可能な部材で、ローラベアリングを内蔵するシャフトの形態を とる１、弁プレート１８２はダクト１８４により形成された長手の流路４４を横 断する。通常ダクト１８４は弁プレート１８２及び他の部材が固定された取付胴 部（第１図の取付胴部４６参照）により一部区画され、取付胴部には別個の部材 が連結される。弁プレート１８２は支承シャフト１８６により流路４４内に支承 され、支承シャフト１８６はダクト１８４に形成されたスロット１８８内に延び 、弁プレートの円筒形ボスとして形成される。また弁プレート１８２に固定され た単一の支承シャフトも使用可能である。支承シャフト１８６の両端部にはロー ラベアリング１９Ｇが収容され、弁プレート１８２は閉鎖位ｌ（第１４図の閉鎖 位置に相当し流れは最大限に閉鎖されるが密封接触部材により完全に閉鎖される か否かは用途による）から完全開放位置（第１８図の完全開放位置に相当し流れ が最小限に閉鎖されるが弁プレートが流路の長手方向に対し平行か否かは用途に よる）への回転位置範囲に亙り自在に回転可能である。流路４４の中心の支承シ ャフト１８６の長手軸１９４（第１５図参照）により弁プレート１８２の回転軸 が位置決めされる。ローラベアリング１９８．２００を収容する旋回シャフト１ ９６は流路４４を横切、リダクト１８４の対向側部に形成された２個の円弧状ス ロット２０２（第１５図参照）を貫通して延びている。旋回シャフト１９６の端 部は回転方向に整合されたギアプレート２０４．２０６内に嵌め込まれ、シャフ トはギアプレートと共に移動可能である。ギアプレート２０４．２０６は軸方向 に整合されたシャフト２０８．２１０を中心に回転可能でありシャフト２０８． ２１０はダクｌ−１８４に対し固定されギアプレートに対し枢支される。各ギア プレート２０４．２０６の円弧状のラックギア２Ｉ２（第１６図参照）は弁プレ ートの円弧状の縁部に形成される。

ラックギア２１２は制御シャフト２１８に固定されるピニオンギア２１４．２１ ６と噛み合う。制御シャフト２１８はダクト１８４内に枢支され、ダクト１８４ 内において流路４４を横断して延びている。

制御シャフト２１８の少な（とも一端部は螺形弁１８０から突出し、制御シャフ ト２１８は外部に配置された作動器３６により加えられるトルクを受けることが 出来る。ダクト１８４には円弧状のスロット２０２から流体を通過させラック及 びラックギア２１２．２１４．２１６に容易に接近可能なカバープレート２２０ ．２２２が具備されることが好ましい。

使用時に、弁プレート１８２が閉鎖回転位置の近傍にあるとき以外、ローラベア リング１９８．２００は弁プレート１８２の下流の対向面２２４（第１５図参照 ）と当接し得、旋回シャフト１９６は弁プレート１８２の上流の対向面２２６（ 第１５図参照）に加わる高圧流体による圧力を受ける。支承シャフト１８Ｂ及び 弁プレート１８２が支承シャフト及び図示した長手方向１９２の両方に対しこれ を横断する方向には実質的に固定されている間極めて小さな間隙が形成され、ロ ーラベアリング１９０がスロット１８８内でローリング動作出来る。弁プレー） 　１８２が閉鎖位置（例えば第１５図に示すように）の近傍にあり重力を受ける とき、支承シャフト１８６はスロット１８８の下面２２８（第１７図参照）に当 接する。一方、旋回シャフト１９６がスロット２０２内で十分に低い（第１５図 、第１７図、第１８図及び第２０図を基準にして決定される）とき、弁プレート １８２の上流の高圧流体により弁プレート１８２が極めて僅か情報に移動され、 支承シャフト１８６はスロット１８８の上面２３０（第１７図参照）に当接する 。従って、支承シャフト１８６は閉鎖位置の近傍の小さな回転位置範囲に亙る旋 回シャフトとして機能し、一方旋回シャフト１９６は弁プレー！−１８２の大幅 な開放回転位置範囲に亙り旋回し流体動的トルクを調整する旋回シャフトとして 機能する。このように旋回シャフト１９６を使用するには、上述した回転位置の 範囲での支承シャツ）　１８６の同様の動作を阻止する必要がある。一方支承シ ャフト１８６により長手軸１９４を確実に流路４４の中心に置く必要がある。こ れらの条件を満足するためには、弁プレー）１８２及び支承シャフト１８６の長 手方向１９２への移動がスロット１８８を介し行われる。弁プレート１８２に対 する旋回シツフト１９６の変位はギアプレート２０４．２０６及びピニオンギア ２１４．２１６を介し制御シャフト２１８が回転移動することによって生じる。

弁プレート１８２及び旋回シャフト１９６が協働してその間に旋回軸が形成され る。旋回軸２３２は第１５図に示すように図面を上下に貫通するように延びてい る。旋回軸２３２は下流の対向面２２４を２つの面部に分割し、この面部は旋回 シャフト１９６の変位により変化する。弁プレー１−１８２が開放位置の状態で 流体が流路４４から移動され旋回軸２３２が弁プレートに加わる流体による圧力 の中心と不整合になると、流体により弁プレートに旋回軸を中心に実質トルクが 加わる。開放回転位置で弁プレート１８２を安定化するため、旋回シャフト１９ Ｂが移動され、旋回軸２３２は圧力中心と出来るだけ接近させ整合する必要があ る。弁プレート１８２を別の回転位置へ移動させるため、旋回シャフト１９６が 移動され、圧力中心と旋回軸２３２が不整合にされ、高圧流体により弁プレート が所望方向に回転される。

初期の開放を行うため、旋回シャツｌ−１９６は圧力中心を経て下方に移動され 、旋回シャフト１９６を旋回部材としての支承シャフト１８Ｂとの置換且つ圧力 中心に対する旋回軸２３２の位置の対応変化に応じ、弁プレートは閉鎖位置から 離間するように回転移動する。

通常、ダクト１８４は第１５図の反時計方向に閉鎖位ｌを経て弁プレー１−１８ ２が回転移動することを防止する機械的な止め部材（図示せず）を設けることが 可能である。閉鎖位置で流れを完全に止める必要のある用途では、円周リム密封 部材が弁プレート１８２の周囲に設けられる。

図示の螺形弁４０．１８０の流路／弁プレートは円形にされているが、本発明は 流路／弁プレートが矩形である場合を含む。

他の構成にも同様に使用出来、本明細書に使用する用語［螺形弁］にはここに開 示した技術を好適に使用出来る他の構成をも含むことは理解されよう。

第２１図には流体システム２４２を搭載する飛行機２４０が示される。飛行機２ ４０は地球の大気圏での飛行、宇宙での飛行及びその両方に使用可能である１、 従って流体システム２４２はブリートエアシステム、環境制御システム、タービ ンスタータシステム、客室圧システム、着氷防止システム、これらのサブシステ ｌ、の−に出来るが、このような例には必ずしも限定されない。

第２２図の流体システム２４２には少なくとも１個の螺形弁２４４が包有され、 螺形弁２４４は弁プレート２４８及び旋回機構２５０の間の相対変位移動２４６ を与えることが出来る。弁プレート２４８は圧縮流体供給源２５４から１または 複数の流体使用箇所（矢印２５６．２５８で示す）へ延びる供給ダクト２５２に より形成される長手の流路内に配設される。流体システム２４２には更に用途に より戻りダクト（図示せず）も包有される。圧縮流体供給源としては、例えばタ ーボファン、軸あるいは遠心コンプレッサ、軸あるいは遠心タービン、圧縮タン クが挙げられる。

センサ２６０は特定用途での特定流体の１あるいは複数物理的特性（例えば、流 量、圧力、温度）の測定に好適な各種の装置の１が使用可能である。センサ２６ ０としては例えば、キャパシタンスあるいは圧電に基づく圧力変換器、電気流量 計、歪みゲージ、あるいは熱線風速計に出来る。作動器３６は螺形弁２４４に動 作可能に連結され、電子制御システム（ＥＣ３）２６４から入力した制御信号２ ６６（そのラインも２６６で示す）に応じ弁プレート２４８の位置が制御される 。電子制御システム２６４はまたセンサ２６０から入力した検出したデータ入力 信号２６２（そのラインも２６２で示す）に応動する。通常、シャフト位置エン コータ（図示せず）あるいはその機能等価装置を用いて電子制御システム２６４ に弁プレート２４８の回転位置を示す情報が供給されるう作動器３６としては例 えば、直流モータ、トルクモータ、ステップモータあるいは電磁弁と組み合わせ た気圧や油圧のモータのような各種電気機械的装置の１が使用可能である。

添付図面に沿った上記の説明により本発明の範囲がその図示の実施例ないしはそ の特定の具体例に限定されるものではないことが理解されよう。本発明は以下の 請求の範囲及びその等個物を含む広い方法に変更出来る。

Ｆｘｒ＝、　Ｅ Ｆｘｓ、１ＥＣＦｘｒ：、、、、　Ｌ２ＤＦｘｓ、１ＥＥ　Ｆｘｒ＝、１ＥＦ Ｆｘｒ＝、１Ｅ！１３　Ｆｘｒ＝−１８Ｈ１セ５゜１３ Ｆｘｒ：；、１７　１丘飴１β Ｆｘｓ、ＥＢ！ 補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年１月４日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．圧縮流体供給源（２５４）と、圧縮流体供給源から航空機での使用箇所へ延 びる流路としての供給ダクト（２５２）と、圧縮流体供給源及び使用箇所の間の 流路内に配設される回転可能な弁プレート（２４８）を有した蝶形弁（２４４） とを備え、弁部材がダクトに装着され圧縮流体供給源から弁を経て使用箇所へ流 体を可変に移動させるべく回転位置範囲に亙り流路内で回転可能であり、弁は弁 部材の旋回軸を有し弁部材及び旋回軸間で相対変位可能であり、流体により旋回 軸を中心に弁部材に加わるトルクが変位に応じ多数の回転位置のそれぞれに変更 可能であることを特徴とする飛行機（２４０）に搭載される流体システム（２４ ２）。
2. ２．更に弁に動作可能に連結され弁部材を配置する作動器（３６）を備えてなる 特許請求の範囲第１項記載の流体システム。
3. ３．作動器が電気モータでなる特許請求の範囲第２項記載の流体システム。
4. ４．更に流体の物理的特性の変化に応動可能なセンサ（２６０）を備え、センサ はダクトと動作可能に連結され弁及び使用箇所の間で流路に接近してなる特許請 求の範囲第２項記載の流体システム。
5. ５．弁プレート（１８２）は弁を介し流体を通過させる回転位置範囲内で配置可 能であり、回転位置範囲内の各回転位置を決める弁は弁プレートを旋回し弁プレ ートの面（２２４）を幾何学的に２個の面積部に分ける旋回軸（２３２）を有し 、弁プレート及び旋回軸の間が相対変位移動され２個の面積部の一方が減少され これに応じて他方の面積部が増加されてなることを特徴とする蝶形弁（１８０） 。
6. ６．更に弁プレートと協働し旋回軸を形成する旋回シヤフト（１９６）と、外部 作動に応じ回転可能な制御シヤフト（２１８）と、制御シヤフト及び旋回シヤフ トに連結され制御シヤフトの回転に応じ変位を行う動作係合ギア（２１４、２１ ６、２０４）とを備えてなる特許請求の範囲第５項記載の蝶形弁。
7. ７．弁プレートが旋回する旋回軸と回転配置可能な弁プレート（４２）との間が 相対変位され、弁プレートの多数の回転位置で動作され旋回軸を中心に弁プレー トにかかる流体動的トルクが変更されてなることを特徴とする蝶形弁。
8. ８．流路内で回転配置可能で流体量を調整する弁プレートと弁プレートと協働し 弁プレートの面を幾何学的に２個の面積部に分ける旋回軸を形成する旋回機構と を備え、弁プレートは旋回軸を中心に旋回され流体により実質トルクが弁プレー トにかけられる蝶形弁において、ある方向に弁プレートと旋回機構との間を相対 変位移動させ２個の面積部の一方を増加し他方を減少させることにより流体を弁 を介し通過させる回転位置にあるとき実質トルクを変更するトルク変更工程を包 有してなる蝶形弁を制御し通過する流体を容易に制御する方法。
9. ９．トルク変更工程は弁プレートの複数の異なる回転位置で反復されてなる特許 請求の範囲第８項記載の方法。