JPH10306877A - 流体流量制御バルブ及び作動機構 - Google Patents

流体流量制御バルブ及び作動機構

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JPH10306877A
JPH10306877A JP9340040A JP34004097A JPH10306877A JP H10306877 A JPH10306877 A JP H10306877A JP 9340040 A JP9340040 A JP 9340040A JP 34004097 A JP34004097 A JP 34004097A JP H10306877 A JPH10306877 A JP H10306877A
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valve
fluid flow
handle
flow control
push rod
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Jerry D Shew
ジェリー・ディー・ショー
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Alemite Corp
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
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    • F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F16K31/52408—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve
    • F16K31/52433—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve with a streamlined or helically shaped valve member, e.g. for reducing flow losses or guiding the fluid flow
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放時にバルブを通る流体流量の効率を最大
化する。 【解決手段】プッシュロッド４２が、バルブシール４０
から通路２０の開口部を通って延びている。プッシュロ
ッドは、バルブシールを弁座４８から離し、バルブを開
放するように作動できる。バルブシールは、バルブシー
ルを弁座に押し付けるばね４４によって、実質的に軸線
方向に移動するように制限される。ばねは、通路の壁と
係合するような大きさを備えている。カムシャフト６０
が、その回転時にプッシュロッドを移動するようにハウ
ジングに回転自在に取り付けられている。カムシャフト
を回転するため、ハンドル１８がシャフトに非回転的に
連結されている。バルブ３８は、流体がバルブアッセン
ブリの内側でなく、外側の周りを流れるようにすること
により、流体流量を最大にするように形成されている。
更に、バルブが開放状態にあるとき、シャフトの周りの
流体流量を最大にするため、カムシャフトの大部分がバ
ルブの通路の外に位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、流体
流量制御バルブに関し、更に詳細には、大容積の流体を
流すことができる流体制御バルブ及び作動機構用の新規
な構成、及びラッチを開放状態に保持するための装置及
びラッチ用の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用点検整備設備でオイル及び他の
自動車用流体を小分けするのに使用される流体流量制御
弁が一般に周知である。自動車用流体には、空気や水の
ように軽くて移動が容易な流体から、オイルやグリス等
の重くて高粘度の流体までが含まれる。重くて高粘度の
流体は、ゆっくりとした適切な流量を得るのにさえ高い
圧送圧力を必要とする。
【０００３】このような用途についての代表的な流体流
量制御バルブは、バルブシールを移動して弁座から離す
ための往復動プッシュロッドを含む。プッシュロッド
は、プッシュロッドが中心にあり且つ整合した状態を保
持するため、制御バルブ本体のボア内に滑り嵌めしてい
る。プッシュロッドは、バルブシールに固定されている
か或いはこれと係合している。プッシュロッドが軸線方
向に移動すると、バルブシールが弁座から離れ、流体が
バルブを通って流れることができる。プッシュロッドに
は、中心線に沿って盲穴が穿たれており、横穴又はブロ
ーチ加工したノッチが盲穴内に開放しており、バルブ本
体の出口に至る流体流路を形成している。残念なこと
に、プッシュロッドを通るこの流体流路は、曲がりくね
っており且つ抵抗を提供する。かくして、周知のバルブ
機構には、流量が小さく、バルブの前後の圧力降下に打
ち勝つのに必要な作動圧力が高いという欠点があった。
操作を直線的に行うためにバルブ本体によって案内され
るプッシュロッドは、摩擦のため、大きな作動力を必要
とし、そのため、摩耗が生じ、作動機構の滑らかな動作
が阻害される。
【０００４】多くの場合、流体流量制御バルブ作動機構
には安全装置もラッチも設けられていなかった。幾つか
のものにはラッチだけが設けられており、又、別の幾つ
かのものには安全装置だけが設けられていた。これらの
両方を備えた作動機構も稀にはあったが、作動が困難で
あったり操作が不便であったりした。更に、ラッチが無
用であったり不必要であると考えられる場合にラッチ機
構を不能化することができなかった。
【０００５】以上の理由により、高粘度で移動が困難な
流体についても流量を大きくでき且つ作動圧力を低くで
きる流体流量制御バルブ及び作動機構が必要とされてい
る。バルブ及び作動機構は、最小の摩擦抵抗で滑らかに
作動しなければならない。更に、作動機構は、この機構
を作動的開放位置に保持するためのラッチ機構を備えて
いなければならない。更に、バルブが誤って作動するこ
とを阻止するため、安全装置が設けられているのがよ
い。ラッチ機構及び安全装置の各々の作動は、簡単であ
り且つ便利でなければならない。ラッチ機構は、必要な
ときに不能化できるように形成されていなければならな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、添付図面に示し且つ以下に説明する本発明の新規な
特徴のうちの一つ又はそれ以上を備えた、流体流量を制
御するための新規なバルブ及び作動機構を提供すること
である。
【０００７】更に、本発明の目的は、開放時にバルブを
通る流体流量の効率を最大にすることである。
【０００８】本発明の別の目的は、使用者が、流体を送
出するために操作できるレバーハンドルに手の指を掛け
た状態で制御バルブを片手で持って操作できるようにす
ることである。
【０００９】本発明の更に別の目的は、添付図面に示し
且つ以下に説明する本発明の新規な特徴のうちの一つ又
はそれ以上を備えた、バルブを開放位置又は閉鎖位置に
維持するための流体流量制御バルブ作動機構用ラッチ−
安全機構を提供することである。
【００１０】本発明の目的は、レバーハンドルを押す手
と同じ手の指で安全−ラッチ機構を解放できることであ
る。
【００１１】本発明の他の目的は、大量の液体を流した
ままにするため、流体流量制御バルブを開放状態に保持
するためのラッチを提供することである。
【００１２】本発明の更に他の目的は、レバーハンドル
がラッチされている場合に起こる過充填の危険を回避す
るために必要な場合にラッチ装置を不能化するための手
段を提供することである。
【００１３】本発明の更に別の目的は、流体が誤って送
出されることを阻止するため、ハンドルを放したときに
バルブを閉鎖状態に自動的に係止するバルブ係止機構を
提供することである。
【００１４】本発明の関連した目的は、オペレータが容
易に利用できる安全装置及びラッチ機構を提供すること
である。かくして、本発明の目的は、バルブの開閉操作
及び開放位置又は閉鎖位置でのバルブの係止操作、並び
にこれらの位置のいずれかからバルブの係止解除操作を
含む操作を片手で行うことができる改良流体制御バルブ
アッセンブリ及び作動機構を提供することである。
【００１５】最後に、本発明の目的は、バルブの構造と
関連した製造費を最小にすることである。費用について
の利点は、バルブで使用するのに適したプッシュロッド
を製造するための機械加工作業を少なくすることによっ
て得られる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジングの
通路を通る流体流量を制御するための流体流量制御バル
ブに関する。このバルブは、入口側及び出口側を持ち、
通路よりも小径の開口部を通路内に形成するため、ハウ
ジングの内側に位置決めされるようになった弁座と、こ
の弁座の入口側と出口側との間の流体連通を閉止するた
め、弁座の入口側に対して位置決めされた、弁座の開口
部よりも大径のバルブシールと、このバルブシールから
弁座が構成する開口部を通って延びる、バルブシールを
移動して弁座から離し、バルブを開放するため、弁座に
関して移動自在のプッシュロッドとを有する。本発明
は、バルブシールの弁座に対する軸線方向移動を制限す
るための手段を更に有する。例えば、バルブシールを弁
座に押し付けるばねは、通路に対するバルブの軸線方向
移動を制限するため、通路の壁と係合するような大きさ
になっている。
【００１７】本発明のバルブ用の作動手段は、ハウジン
グに回転自在に取り付けられた、カム面を持つカムシャ
フトと、カムシャフトを回転するための手段、例えばシ
ャフトに非回転的に連結されたハンドルとを有する。ハ
ンドルは、ハウジングに対して所定の角度をなし、バル
ブが閉鎖位置にある第１位置と、ハウジングと隣接し、
バルブが開放位置にある第２位置との間で移動自在であ
る。
【００１８】更に、本発明によれば、ハンドルに枢着さ
れたラッチアームと、このラッチを受け入れるためハウ
ジングに固定されたピンとを含む、バルブを開放状態に
維持する手段が提供される。ハンドルの開口部を通して
作動的に利用できるマニピュレーターを作動すると、ピ
ンがラッチアームと係合し、これによって、ハンドルを
第２位置に解放自在に係止する。更に、ラッチに枢着さ
れたブロッキングエレメントを含む安全装置を設けても
よい。ブロッキングエレメントの一方の端部は、ハンド
ルが第１位置にあるとき、ブロッキング位置でハウジン
グの一部と当接し、第２位置へのハンドルの移動を阻止
する。マニピュレーターを押すと、マニピュレーターが
作動し、ブロッキングエレメントを非ブロッキング位置
に移動する。
【００１９】流体流量を最大にするための本発明の特定
の特徴は、流体がバルブアッセンブリの内側を通るので
なく、外側の周りを流れるようにするバルブ形体を使用
することである。更に、バルブが開放状態にあるとき、
シャフトの周りの流体流量を最大にするため、カムシャ
フトの大部分がバルブの通路の外に位置決めされる。バ
ルブの別の特徴は、安全装置の解放及びラッチの係合に
使用されるマニピュレーターが一つ設けられているとい
うことである。本発明の別の特徴は、ラッチ機構を不能
化するための取り外し自在のピンである。
【００２０】かくして、高粘度で移動が困難な流体につ
いても流量を大きくでき且つ作動圧力を低くできる流体
流量制御バルブ及び作動機構を含む作動機構が提供され
るということがわかる。バルブシールの軸線方向移動が
制限されるため、作動機構は滑らかに作動する。更に、
機構を作動的開放位置に保持するためのラッチ機構及び
誤って作動されることがないようにするための安全装置
が提供される。ラッチ−安全機構は、使用者の同じ手で
便利に操作できる。
【００２１】本発明の目的を更に完全に理解するため、
次に、添付図面に詳細に示し且つ以下に説明する実施例
を参照する。添付図面では、同じ参照番号が同じ又は同
様の部品に附してある。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の特徴を具体化し
た流体流量制御装置を示し、この装置の全体に参照番号
１０が附してある。この流体流量制御装置は、本体部分
１２、ノズル１４、及び流体供給連結部１６を含む。本
体１２は、流体流量制御装置で代表的に使用される金属
やプラスチック等を含む材料でできている。流体供給源
（図示せず）は、例えば加圧流体源であるのがよい。流
体流量制御装置１０を作動するための、図１に示す回転
レバーハンドル１８等のトリガーが設けられている。装
置１０は、好ましくは、使用者がその手の指でレバーハ
ンドル１８を制御下で作動するため、使用者の手に快適
に馴染むような大きさである。
【００２３】図２を参照すると、本体１２を通路２０が
軸線方向に貫通している。通路２０の一端が、流体供給
源（図示せず）から流体を受け取るための入口２２を構
成する。本体１２の入口端２２には、流体供給連結部１
６に連結するために雌ねじ２３が設けられている。通路
２０の反対端は、流体出口である。更に、出口端２４に
は、ノズル１４に対する標準的なパイプのねじ山連結部
又は他の適当な流体送出エレメントと螺合する、雌ねじ
２５が設けられている。
【００２４】流体供給連結部１６は、固定スイベル本体
２６及びこの本体に回転自在に取り付けられたスイベル
ステム２８を含む従来のスイベルアッセンブリである。
スイベル本体２６には、本体１２の入口端２２の雌ねじ
部分２３と係合するため、雄ねじが設けられている。ス
イベルステム２８は、スイベル本体２６に摺動自在に受
け入れられている。スイベルステム２８の内端は末広が
りをなして湾曲しており、スイベル本体２６の環状肩部
３４に当てて配置されたワッシャ３２に着座する保持リ
ップ３０を形成する。スイベルステム２８の外端には、
流体供給源と流体連通するため、パイプやホース等の継
手（図示せず）に連結するための雄ねじ２９が設けられ
ている。スイベル本体２６及びスイベルステム２８の周
囲には、漏れ止め用Ｏ−リング３６が設けられている。
好ましくは、スイベルアッセンブリは、３．５１５kg/c
m2乃至１０５．４５kg/cm2（５０psi 乃至１５００psi
）の範囲の圧力のＳＡＥ＃１０オイルを、漏れを引き
起こすことなく通すように設計されており、スイベル作
用を開始するため、１０５．４５kg/cm2（１５００psi
）の圧力で約２５in/lb 以上のトルクは必要とされな
い。更に、好ましいスイベル本体２６及びスイベルステ
ム２８は分離してはならず、保持リップ３０は最大約２
１０．９kg/cm2（約３０００psi ）の圧力でも湾曲した
ままでなければならない。
【００２５】通路２０を通る流体の流量は、入口端２２
と出口端２４との中間に位置決めされた流体流量制御バ
ルブ３８によって制御される。図３を参照すると、本体
１２内の通路２０には、バルブシール４０と隣接する環
状肩部４６が設けられている。肩部４６の入口即ち圧力
側は、実質的に円錐形の環状弁座４８を構成する。この
弁座には、本体１２の入口２２と出口２４との間の流体
連通を遮断するため、バルブシール４０が着座するよう
になっている。好ましくは、バルブシール４０はゴム等
の弾性で丈夫な材料であり、外周縁５０が円錐形形状の
弁座４８に合わせて傾斜しており、自動的に中心決めし
て密封係合する。
【００２６】プッシュロッド４２は実質的に円筒形の部
材であり、出口端７４、入口端７６、及びプッシュロッ
ドの出口端７４と入口端７６との間に境界を構成する肩
部７８を有する。かくして、プッシュロッド４２の出口
端７４は、隣接した弁座４８から肩部４６を通って本体
１２の出口端２４に向かって延びる。プッシュロッド４
２の出口端７４は、平らなヘッド８０及び双曲線形状の
凹所をなした側部８２を有する実質的に砂時計形状をな
しており、通路２０内で自由に往復動できる寸法になっ
ている。プッシュロッド４２の入口端７６は、バルブシ
ール４０の軸線方向ボア８４内に受け入れられている。
【００２７】図２を再び参照すると、圧縮コイルばね４
４が、通路２０の入口２２にあるスイベル本体２６とバ
ルブシール４０に設けられたばね支持肩部５２との間に
最初に圧縮した状態で位置決めされている。ばね４４
は、流体供給源からの流体圧力とともに、シール４０を
肩部４６に押し付けることによってバルブ３８を閉鎖位
置に押圧する。網スクリーンストレーナ５４がばね４４
の内側に位置決めされている。ストレーナ５４の入口端
にはフランジ５６が設けられており、このフランジ５６
は、ばね４４が及ぼす力によってスイベル本体２６の端
部に対して保持される。ストレーナのフランジ５６は、
本体１２の肩部５８に嵌着されており、これにより、ス
トレーナ５４は、たとえ詰まっても所定位置に保持さ
れ、これによって、汚染物がストレーナ５４を迂回する
ことを阻止する。
【００２８】ばね４４の少なくとも一部は、本体１２の
通路２０の壁内にぴったりと嵌着するような大きさにな
っている。このようにぴったりと嵌着することにより、
ばね４４と通路２０との間の同軸関係が保証され、これ
によって、ばね４４はバルブシール４０を弁座４８とほ
ぼ軸線方向に整合した状態に保持することができる。変
形例では、バルブシール４０又はプッシュロッド４２の
周囲上に半径方向に延びる軸線方向フィンを型成形によ
り形成するのがよく、又はキャストリブがシール４０と
隣接した通路２０の壁から半径方向内方に延びているの
がよい。これらのリブは、プッシュロッド４２及びバル
ブシール４０を案内し、バルブシール４０を軸線方向に
移動するのに役立つ。フィンの一つの欠点は、製造が困
難であるということである。別の欠点は、通路２０を通
る流体の流れ面積をフィンが減少し、乱流を引き起こす
ことである。
【００２９】バルブ３８を作動するための機構は、実質
的に円筒形のカムシャフト６０（図４参照）を含む。カ
ムシャフト６０の中央部分は、平らなカム面６２を形成
するように切り欠いてある。カムシャフト６０の各端部
の溝６３にはＯ−リング６５が装着される。図６でわか
るように、本体１２の横穴６４が肩部４６（図６には示
さず）の下流で通路２０内に開放しており、カムシャフ
ト６０はこの横穴に受け入れられる。Ｏ−リング６５
は、カムシャフト６０の端部を本体１２の横穴６４内で
シールし、漏れを阻止する。図３でわかるように、カム
面６２はプッシュロッド４２のヘッド８０と隣接してお
り且つこれと平行である。カムシャフト６０の回転軸線
は、プッシュロッド４２及びバルブシール４０の移動方
向に対して実質的に垂直である。バルブ３８を閉じてお
くことができる位置にカムシャフト６０がある場合に
は、プッシュロッド４２のヘッド８０とカム面６２との
間に僅かな隙間があり、これによって、バルブ３８は、
プッシュロッド４２がカム面６２と係合することによっ
て開放状態に保持されることがない。
【００３０】レバーハンドル１８（図１参照）は全体に
Ｕ字形状の断面を持つ細長い部材である。ハンドル１８
の上方に延びる側部は本体１２を包囲しており、カムシ
ャフト６０の端部に設けられた穴６８（図４参照）にね
じ込んだねじ等の適当なファスナ６６を使用してカムシ
ャフト６０の端部に連結されている。図４及び図５でわ
かるように、ハンドル１８の側部の縁部に設けられたノ
ッチ７２がカムシャフト６０の各端のタブ７０と係合
し、カムシャフト６０をハンドル１８の移動に従って回
転する。ハンドル１８の作動は、ハンドルを握って本体
１２に押し付けることによって行われる。ハンドル１８
は、本体１２を保持する使用者の手の指でハンドルを容
易に操作できるように本体１２に装着されている。
【００３１】レバーハンドル１８は、バルブ３８が閉鎖
位置（図２参照）にあるとき、本体１２に対して所定の
傾斜で延びている。流体を送出するためには、使用者
は、レバーハンドル１８を、図７に示すように、本体１
２に対して内方に手で押す。ハンドル１８を本体１２に
向かって押すと、カムシャフト６０が反時計廻り方向に
回転される。図８で最もよくわかるように、カムシャフ
ト６０を回転すると、カム面６２が移動してプッシュロ
ッド４２のヘッド８０に当り、プッシュロッド４２を通
路２０内で入口２２に向かって軸線方向右方に移動す
る。プッシュロッド４２が右方に移動すると、ばね４４
の力及び流体圧力に逆らってバルブシール４０が弁座４
８から遠ざかる。これによりバルブ３８が開放し、通路
２０を通して流体を流すことができる。流体は、図８に
矢印で示すように、シール４０の周り及びプッシュロッ
ド４２の凹所をなした側部８２と肩部４６及び通路２０
の内壁との間を流れ、カムシャフト６０を通過し、ノズ
ル１４への出口２４を通る。流体流路は面積が比較的大
きい。これは、一つには、プッシュロッド４２が双曲線
形状をなしているためである。双曲線形状は、更に、乱
流を最小にする。流体の流れがプッシュロッド４２を通
るのでなくプッシュロッドの周りを通過するため、流れ
に対する抵抗が非常に小さい。更に、バルブシール４０
及びプッシュロッド４２の軸線方向移動がばね４４によ
って制御されるため、カムシャフト６０を部分的に通路
２０の外に置くことができ、これによって流体流れ面積
を大きくすることができる。かくして、流体流量は最大
になり、流体を移動するのに必要な作動圧力が最小にな
る。
【００３２】バルブシール４０及びプッシュロッド４２
を右方に移動すると、ばね４４が圧縮される。使用者が
ハンドル１８を放すと、バルブシール４０の入口側に作
用するばね４４及び流体圧力がバルブ３８を閉鎖位置に
押圧し、この位置でバルブシール４０が弁座４８と接触
し、流体流れを停止する。これと同時に、プッシュロッ
ド４２のヘッド８０がカムシャフト６０のカム面６２に
作用し、ハンドル１８を本体１２から遠ざかる方向に回
転し、その傾斜位置に戻す。ハンドル１８が時計廻り方
向にこれ以上回転することは本体に設けられた盛り上が
った部分８５（図２参照）によって阻止される。
【００３３】本発明の別の特徴によれば、図９、図１
０、及び図１１は、バルブ３８を開放位置に保持するた
めの手段が設けられた本発明の別の実施例を示す。開放
位置に保持するための手段は、フック状ラッチアーム８
６及びロールピン８８からなる。このロールピンは、本
体１２と一体の盛り上がった耳部９０によって支持され
ている。ラッチアーム８６は、キャッチ８７及びこのキ
ャッチが設けられた端部と反対側の端部に設けられた横
穴を有し、この横穴のところでハンドル１８にピン９２
で枢動自在に取り付けられている。ラッチアーム８６に
は、押しボタン９４が一体に形成されており、この押し
ボタンは、ハンドル１８の開口部９６を通って突出して
いる。押しボタン９４は、使用者の指で操作する上で適
切な位置に配置されている。
【００３４】図１０でわかるように、ハンドル１８を本
体１２に向かって内方に押すとバルブ３８が開放し、キ
ャッチ８７がロールピン８８と隣接した所定位置にラッ
チ８６が移動される。ボタン９４を押すと（図１１参
照）、キャッチ８７がロールピン８８に引っ掛かる。ハ
ンドル１８を放すと、ハンドル１８は、上文中に説明し
たように、ばね４４及び流体流れの力を受けて傾斜位置
に戻り始める。しかしながら、ラッチがハンドルによっ
て支持されているため、ラッチ８６は、開放時に左方に
並進し、その結果、フック８７がロールピン８８と係合
し、これによってハンドルは押し込まれた位置に保持さ
れる。かくして、レバーハンドル１８はラッチ位置に固
定され、バルブ３８は開放状態に保持される。ラッチ位
置からのレバーハンドル１８の解放は、ハンドル１８を
手で押してラッチ８６をロールピン８８の右方に移動す
ることによって行われる。これに続いてハンドル１８が
解放されるときにボタン９４を押さないと、キャッチ８
７はロールピン８８と係合することなくロールピンを通
過する。ハンドル１８は、これで、本体１２から遠ざか
る方向に自由に回転し、バルブ３８は閉鎖位置に戻る。
この実施例では、本体の盛り上がった部分８５は、ハン
ドル１８が時計廻り方向に更に回転することを阻止する
ため、ピン９２と接触するように位置決めされている。
所望であれば、ロールピン８８を取り外すことによっ
て、ラッチ装置を容易に不能にできる。
【００３５】次に図１２を参照する。本発明によれば、
バルブ３８が閉鎖位置にあるときにハンドル１８が移動
しないように係止するための装置が設けられている。ハ
ンドル１８を係止するための手段は、ラッチアーム８６
のピン１００に回転自在に取り付けられた安全レバー９
８、及びこの安全レバー９８の自由端を受け入れるため
に本体１２に形成されたストップ１０２を含む。トーシ
ョンばね１０４がピン１００を取り囲んでいる。ばねの
一方のアーム１０６がラッチアーム８６の下側に当接し
ている。ばねの他方のアーム１０８は安全レバー９８の
側部から延びるリップ１１０に着座している（図１３参
照）。ばね１０４は、安全レバー９８を本体１２に押し
付け、ラッチアーム８６を本体１２から外方に枢動さ
せ、かくして、ハンドル１８の開口部９６を通して押し
ボタン９４を外に押圧する作用をなす。バルブ３８が閉
鎖位置にあり、ハンドル１８が本体１２から傾斜してい
るとき（図１２参照）、安全レバー９８は本体１２のス
トップ１０２に当接し、これによって、ハンドル１８が
内方に移動しないようにする。レバーハンドル１８を押
そうとしても、レバーハンドルは安全レバー９８に対し
て支持されており、安全レバーは本体１２に対して支持
されている。従って、レバーハンドル１８が誤って内方
に移動し、バルブ３８が開放することはない。かくし
て、安全レバー９８は、流体流量制御バルブ３８の作動
を制御するための手段を提供し、これによって、ボタン
９４を押して安全レバー９８をストップ１０２から解放
しない限り、ハンドル１８を操作できない。
【００３６】図１４に示すように、ボタン９４を押すと
ラッチ８６が本体１２に向かって回転し、これによっ
て、安全レバー９８のピン止めされた端部が本体の窪み
１２０内に移動する。これによって、安全レバー９８
は、本体１２の窪み１２０とストップ１０２との間に設
けられた梃支点１２２を中心として揺動し、時計廻り方
向に枢動し、安全レバー９８の端部がストップ１０２と
係合した状態から移動し、外れる。これで、レバーハン
ドル１８を内方に本体１２に向かって押し、バルブ３８
を上文中に説明したように開放することができる。
【００３７】次に図１５を参照すると、この図には、係
止手段と協働して使用するための本発明の流体流量制御
バルブ３８の別の実施例が示してある。図示の流体流量
制御バルブは、上述のバルブ３８の全ての特徴を含んで
おり、ばね支持体１１２及び小ばね１１４を更に含む。
ばね支持体１１２は実質的に円形のエレメントであり、
周囲フランジ１１８を備えた拡大ヘッド部分１６を含
む。フランジ１１８は、圧縮ばね４４の出口端用の当接
面として役立つ。プッシュロッド４２の入口端を受け入
れる軸線方向ボア８４は、バルブシール４０を完全に貫
通しており、シール４０及びプッシュロッド４２が互い
に独立して移動するような大きさになっている。更に、
プッシュロッド４２の入口端には、ばね支持体１１２の
最左端を受け入れるための軸線方向ボアが設けられてい
る。小ばね１１４は、ばね支持フランジ１１８とバルブ
シール４０との間に圧縮状態で保持されている。バルブ
シール４０の入口端は、プッシュロッド４２に対してシ
ールをなすリップを形成する。
【００３８】図１６に示すように、回転カムシャフト６
０のカム面６２でプッシュロッド４２を右方に移動する
と、プッシュロッド４２は、肩部７８がバルブシール４
０と係合するまでバルブシールの穴８４内に摺動する。
プッシュロッド４２が右方に移動し続けると、バルブシ
ール４０が弁座４８から遠ざかる方向に移動し、バルブ
３８を開放する。ハンドルを放すと、小ばね１４がばね
４４及び流体圧力と協働し、プッシュロッド４２をカム
シャフト６２に押し付け、シャフト６０及びハンドル１
８を本体１２に対して傾斜位置まで回転する。小ばね１
１４により、シール４０は、バルブ３８の閉鎖位置で着
座する。更に、カムシャフト６０とプッシュロッド４２
のヘッド８０との間には隙間がない。かくして、本体に
設けられた盛り上がった部分とラッチアームのピン９２
が接触し、安全レバー９８が本体１２に設けられたスト
ップ１０２と係合する（図１２参照）までカムシャフト
６０をプッシュロッド４２で回転するのに必要な押圧力
をばね４４が提供するということは明らかである。この
作用は、プッシュロッド４２がバルブシール４０と独立
して移動するために可能である。図示していないけれど
も、安全レバー９８を係合位置まで戻すための他の手段
を使用できるということは理解されよう。このような手
段には、バルブ３８の閉鎖位置までハンドル１８を押圧
するばね等の外部押圧手段が含まれる。
【００３９】本発明の実施例には、流れ面積が大きいた
めに大量の流れを流すことができるという利点、これと
対応して作動圧力を低くできるという利点、及びプッシ
ュロッドの形状及び一部が流路から出るようにカムシャ
フトが位置決めされていることにより、流路の流れがな
めらかであるという利点を含む多くの利点がある。ばね
装置は、バルブシールを弁座と確実に整合させ、これに
より、確実に且つ滑らかに作動する作動機構を提供す
る。更に、バルブを作動的開放位置に保持するための機
構により、所望の場合には流体流れを連続的に流したま
まにでき、必要な場合には容易に作動不能にできる。安
全装置は、ハンドルの操作を制御するための手段を提供
し、これによって、安全装置を解除せずにバルブを作動
することはできない。事故により、又は意図せずに作動
することが阻止される。ラッチ及び安全装置は、個々に
又は組み合わせて使用できる。この結果、バルブ機構
は、粘度が高く移動が困難な流体を効率的に移動でき、
作動が簡単であり且つ便利であると同時に、安価に製作
できる。
【００４０】本発明をその幾つかの実施例と関連してか
なり詳細に説明したが、他の態様が可能である。勿論、
本発明がこれらの実施例に限定されないということは理
解されよう。これは、当業者が、特に以上の教示に鑑み
て変更を行うことができるためである。例えば、ハンド
ル及びバルブを閉鎖位置に戻すための任意の弾性手段を
使用できる。逆に、全ての変形、変更、及び等価物は、
添付の請求の範囲に定義した本発明の精神及び範囲内に
含まれる。従って、添付の請求の範囲は、本発明の真の
精神及び範囲に含まれるこれらの改良の本質的な特徴を
構成する特徴を含むこれらの変更の全てを含むものと考
えられる。従って、添付の請求の範囲の精神及び範囲
は、本明細書中に記載した実施例の記載に限定されな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を具体化した流体流量制御装置を
側方から見た斜視図である。
【図２】図１に示す流体流量制御装置の本体及びハンド
ルの断面図である。
【図３】流体流量制御バルブの一実施例を閉鎖位置で示
す断面図である。
【図４】本発明で使用するのに適したカムシャフトの一
実施例の斜視図である。
【図５】ハンドルの側部の一部の図である。
【図６】図１に示す流体流量制御装置を下から見た部分
断面平面図である。
【図７】レバーハンドルを押した後、流体流量制御バル
ブが開放位置にある、図２と対応する断面図である。
【図８】図３に示すバルブを開放位置で示す断面図であ
る。
【図９】ラッチ装置を含む本発明の流体流量制御装置の
一実施例の断面図である。
【図１０】レバーハンドルを押した後の、図９と対応す
る断面図である。
【図１１】ラッチを係合状態で示す図１０と対応する断
面図である。
【図１２】安全装置を含む本発明の流体流量制御装置の
一実施例の断面図である。
【図１３】本発明で使用するための安全レバーの一実施
例を示す平面図である。
【図１４】安全装置を外した後の図１２と対応する断面
図である。
【図１５】本発明の流体流量制御バルブの別の実施例を
閉鎖位置で示す断面図である。
【図１６】図１５に示すバルブを開放位置で示す断面図
である。
【符号の説明】
１０ 流体流量制御装置 １２ 本体部分 １４ ノズル １６ 流体供給連
結部 １８ 回転レバーハンドル ２０ 通路 ２２ 入口 ２３ 雌ねじ ２４ 出口端 ２５ 雌ねじ ２６ 固定スイベル本体 ２８ スイベルス
テム ２９ 雌ねじ ３０ 保持リップ ３２ ワッシャ ３４ 環状肩部 ３６ Ｏ−リング ３８ 流体流量制
御バルブ ４０ バルブシール ４２ プッシュロ
ッド ４４ 圧縮コイルばね ４６ 環状肩部 ４８ 環状弁座 ５０ 外周縁 ６０ カムシャフト ６２ カム面 ７４ 出口端 ７６ 入口端 ７８ 肩部 ８０ ヘッド ８２ 凹所をなした側部 ８４ 軸線方向ボ
ア ５２ 支持肩部 ５４ 網スクリー
ンストレーナ ５６ フランジ ５８ 肩部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597172384 7845 Ｌｉｔｔｌｅ Ａｖｅｎｕｅ，Ｃｈ ａｒｌｏｔｔｅ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌ ｉｎａ 28226，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔ ｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通路を持つハウジングを通る流体流量を
    制御するためのバルブにおいて、 入口側及び出口側を持ち、前記通路内に前記通路よりも
    小径の開口部を構成するため前記ハウジングの内側に位
    置決めされるようになった弁座と、 前記弁座の前記入口側と前記出口側との間の流体連通を
    閉止するため、前記弁座の入口側に対して位置決めされ
    た、前記弁座の前記開口部よりも大径のバルブシール
    と、 前記バルブシールから前記弁座が構成する前記開口部を
    通って延びる、前記バルブシールを移動して前記弁座か
    ら離し、前記バルブを開放するため、前記弁座に関して
    移動自在のプッシュロッドと、 前記バルブシールの前記弁座に対する実質的に軸線方向
    の移動を制限するための手段とを有することを特徴とす
    る流体流量制御バルブ。
  2. 【請求項２】 前記プッシュロッドは、前記バルブシー
    ルに摺動自在に受け入れられており、前記プッシュロッ
    ドは、前記プッシュロッドを前記弁座の入口側に向かう
    方向に移動したときに前記バルブシールと係合するため
    の中間肩部を更に有する、請求項１に記載の流体流量制
    御バルブ。
  3. 【請求項３】 前記プッシュロッドは、前記通路を通る
    流体流量を最大にできるように、大部分の大きさが縮径
    されている、請求項１に記載の流体流量制御バルブ。
  4. 【請求項４】 流体流量制御装置において、 貫通通路を持つハウジングと、 前記ハウジング内に配置されたバルブとを有し、このバ
    ルブは、 前記通路内に位置決めされた弁座と、 バルブシールと、 前記バルブシールから延びるプッシュロッドと、 前記バルブを作動するための手段と、 前記バルブシールが前記弁座に押し付けられる閉鎖位置
    に前記バルブを押圧するためのばねであって、前記通路
    に対する前記バルブシールの軸線方向移動を制限するた
    め、前記通路の壁と係合したばねとを有することを特徴
    とする流体流量制御装置。
  5. 【請求項５】 前記作動手段は、前記本体に回転自在に
    取り付けられた、カム面を持つシャフトと、カムシャフ
    トを回転するための手段とを有する、請求項４に記載の
    流体流量制御装置。
  6. 【請求項６】 前記シャフト回転手段は、前記本体の外
    部にあるハンドルを含み、このハンドルは、前記シャフ
    トに非回転的に連結されており、前記本体に対して所定
    の角度をなし、前記バルブが閉鎖位置にある第１位置
    と、前記ハウジングと隣接し、前記バルブが開放位置に
    ある第２位置との間で移動自在である、請求項５に記載
    の流体流量制御装置。
  7. 【請求項７】 前記バルブが開放しているとき、前記シ
    ャフトの周りの流体流量を最大にするため、前記シャフ
    トの大部分が前記通路の外に位置決めされている、請求
    項５に記載の流体流量制御装置。
  8. 【請求項８】 前記バルブを前記開放位置に維持するた
    めの手段を更に有する、請求項６に記載の流体流量制御
    装置。
  9. 【請求項９】 前記バルブを前記開放位置に維持するた
    めの手段は、前記ハンドルに枢着されたラッチアーム
    と、このラッチアームを受け取り、前記ハンドルを前記
    第２位置に解放自在に係止するため前記ハウジングに固
    定されたピンとを含む、請求項８に記載の流体流量制御
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記ハンドルが前記第２位置にあると
    き、前記ラッチを枢動させて前記ロールピンと係合する
    ため、前記ハンドルの開口部を通して作動的に操作でき
    るマニピュレーターを更に有する、請求項９に記載の流
    体流量制御装置。
  11. 【請求項１１】 安全装置を更に有し、この安全装置
    は、 前記ラッチアームに枢着されたブロッキングエレメント
    を含み、このブロッキングエレメントの端部は、前記ハ
    ンドルが第２位置に移動しないように、前記レバーハン
    ドルが前記第１位置にあるブロッキング位置で前記ハウ
    ジングの一部と当接するようになっている、請求項９に
    記載の流体流量制御装置。
  12. 【請求項１２】 前記ラッチアームは、前記ハンドルの
    前記開口部を通して作動的に操作できるマニピュレータ
    ーを更に有し、このマニピュレーターを押すと、前記ブ
    ロッキングエレメントが非ブロッキング位置に移動され
    る、請求項１１に記載の流体流量制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記バルブを前記閉鎖位置に維持する
    ための手段を更に有する、請求項６に記載の流体流量制
    御装置。
  14. 【請求項１４】 前記バルブを前記閉鎖位置に維持する
    ための手段は、 前記ハンドルに枢着されたレバーアームと、 前記レバーアームに枢着されたブロッキングエレメント
    とを含み、このブロッキングエレメントの端部は、前記
    ハンドルが前記第２位置に移動しないように、前記レバ
    ーハンドルが第１位置にあるブロッキング位置で前記ハ
    ウジングの一部と当接するようになっている、請求項１
    ３に記載の流体流量制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記レバーアームは、前記マニピュレ
    ーターを押したときに前記ブロッキングエレメントを非
    ブロッキング位置に移動するため、前記ハンドルの前記
    開口部を通して作動的に利用できる、請求項１４に記載
    の流体流量制御装置。
  16. 【請求項１６】 流体流量制御装置において、 流体を通すための貫通通路、入口端、及び出口端を持つ
    ハウジングと、 前記ハウジングの内側に配置されたバルブとを有し、こ
    のバルブは、 前記通路よりも小径の弁座開口部を前記通路内に形成す
    る弁座と、 前記入口端と前記弁座との間に配置され、前記弁座開口
    部よりも大径のバルブシールと、 前記バルブシールから前記弁座開口部を通って延びるプ
    ッシュロッドと、 前記バルブが閉鎖位置にある場合に前記バルブシールを
    前記弁座に押し付けるためのばねであって、前記バルブ
    シールの移動を前記弁座が形成する前記開口部に対する
    実質的軸線方向移動に制限するため、前記通路の壁と係
    合したばねと、 前記プッシュロッドの前記端部と隣接したカム面を持
    ち、前記出口端と前記弁座との間で前記ハンドルに回転
    自在に取り付けられたシャフトと、 前記ハウジングの外側に設けられたレバーハンドルであ
    って、このレバーハンドルは、前記シャフトを回転する
    ために前記シャフトの前記端部に取り付けられており、
    前記カムシャフトを回転させて前記カム面を前記プッシ
    ュロッドの前記端部と係合させ、前記プッシュロッドを
    前記ハウジングの前記入口端に向かって移動し、前記バ
    ルブシールを前記バルブの開放位置まで前記弁座から遠
    ざけるため、前記ハウジングから所定の角度をなしてお
    り、前記バルブが閉鎖位置にある第１位置から、前記ハ
    ウジングと実質的に平行な第２位置まで回転できる、前
    記レバーハンドルと、 前記レバーハンドルを前記第２位置に維持するための手
    段であって、 前記レバーハンドルに枢着されたラッチと、 前記ハウジングに固定され、前記レバーハンドルが前記
    第２位置にあるときに前記ラッチと隣接するロールピン
    とを有し、 前記ラッチを枢動させて前記ロールピンと解放自在に係
    合させ、前記ハンドルを前記第２位置に保持するため、
    前記レバーハンドルの開口部を通して前記ラッチに近付
    くことができる、前記レバーハンドルを前記第２位置に
    維持するための前記手段と、 前記レバーハンドルが前記第１位置にあるとき、前記レ
    バーハンドルが移動しないようにするため、一方の端部
    がラッチに枢着されており且つ他方の端部が前記ハウジ
    ングの一部と当接するようになっている、二つの端部を
    持つブロッキングエレメントと、 前記マニピュレーターを押したときに前記ブロッキング
    エレメントの枢着端を受け入れるために前記ハウジング
    に設けられた窪みと、 前記ブロッキングエレメントの枢着端が前記窪み内に移
    動するとき、前記ブロッキングエレメントが枢動して前
    記ハウジングと係合した状態から外れ、かくして前記ハ
    ンドルを前記第２位置まで自由に回転するように、前記
    ラッチと隣接して前記本体に設けられた衝合体とを有す
    ることを特徴とする流体流量制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記バルブシールは、前記プッシュロ
    ッドの前記端部を摺動自在に受け入れるための軸線方向
    穴を有し、前記プッシュロッドは、前記通路の入口端に
    向かって前記プッシュロッドが往復動するときにバルブ
    シールと係合するための中間肩部を更に含む、請求項１
    ６に記載の流体流量制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記バルブが開放しているとき、前記
    シャフトを通る流体流量を最大にするため、前記シャフ
    トの大部分が前記通路の外に位置決めされている、請求
    項１６に記載の流体流量制御装置。
JP9340040A 1996-12-10 1997-12-10 流体流量制御バルブ及び作動機構 Pending JPH10306877A (ja)

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