特許 7269054 燃料流量調整バルブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-25

(45)【発行日】2023-05-08

(54)【発明の名称】燃料流量調整バルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/124 20060101AFI20230426BHJP

   F16K 1/52 20060101ALI20230426BHJP

   B64D 37/00 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

F16K31/124

F16K1/52 E

B64D37/00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019056761

(22)【出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2020159385

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-08

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、防衛省、製造請負契約、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 三和司

(72)【発明者】

【氏名】小川 朋紀

(72)【発明者】

【氏名】熊木 健太

(72)【発明者】

【氏名】蒲田 亨

(72)【発明者】

【氏名】金井 憲昭

(72)【発明者】

【氏名】小泉 隆

(72)【発明者】

【氏名】中谷 明義

(72)【発明者】

【氏名】宮部 明

(72)【発明者】

【氏名】池田 真司

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－１６４４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５２７０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４５－０４０２２９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平０５－１１８４６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｂ １／００－ １／７０

Ｂ６４Ｃ １／００－９９／００

Ｂ６４Ｄ １／００－４７／０８

Ｂ６４Ｆ １／００－ ５／６０

Ｂ６４Ｇ １／００－９９／００

Ｂ６７Ｄ ７／００－９９／００

Ｆ１６Ｋ １／００－ １／５４

１５／００－１５／２０

１７／１８－１７／３４

３１／１２－３１／１６５

３１／３６－３１／４２

Ｇ０５Ｄ ７／００－ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンクに燃料を給油または他の燃料タンクから燃料を移送するために用いられる燃料流量調整バルブ装置であって、
バルブシートが設けられる主流路と、
前記バルブシートに当接する方向である閉方向と前記バルブシートから離間する方向である開方向とに移動可能なポペットと、前記閉方向および前記開方向に移動可能で前記ポペットに前記開方向側から当接して前記ポペットの前記開方向への移動を制限するピストン機構とを含み、前記ポペットを前記閉方向と前記開方向とに移動することにより前記主流路を遮断または開放するシャットオフバルブと、
前記主流路の前記バルブシートの上流側で、前記主流路から分岐して燃料を前記ピストン機構に流入させる副流路と、
前記副流路から分岐して前記ピストン機構からの燃料を前記ピストン機構以外に還流する還流路と、
前記副流路および前記還流路の何れかに少なくとも一つ設けられる制御バルブと、前記制御バルブの切り替え動作を制御するバルブ制御部を有し、前記シャットオフバルブの流量を調整する流量調整部と、を備え、
前記バルブ制御部は、前記制御バルブを切り替えることで、前記副流路から前記ピストン機構に燃料を流入させて前記ピストン機構を前記閉方向に移動させた状態と、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流させて前記ピストン機構を前記開方向に移動させた状態とを切り替える、燃料流量調整バルブ装置。

【請求項2】

前記制御バルブが、前記副流路および前記還流路の間に設けられ、前記副流路を前記ピストン機構に接続する副流路接続位置および前記副流路を遮断して前記還流路を前記ピストン機構に接続する還流路接続位置に切り替え可能であるピストン機構制御バルブであり、
前記ピストン機構は、前記ポペットの背面部に当接または離間可能に設けられ、
前記流量調整部は、
前記主流路での燃料の流量を小流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記副流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構に前記副流路から燃料を流入させることにより、前記ピストン機構を前記閉方向に移動させた状態で、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を小さくし、
前記主流路での燃料の流量を大流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流させて前記ピストン機構を前記開方向に移動させた状態で、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を大きくすることを特徴とする、
請求項１に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項3】

前記制御バルブが、
前記還流路および前記ポペットの背面部の間に設けられ、前記還流路を接続する接続位置および前記還流路を遮断する遮断位置に切り替え可能であるポペット制御バルブ、並びに、
前記副流路および前記還流路の間に設けられ、前記還流路を前記ピストン機構に接続する還流路接続位置および前記還流路を遮断して前記副流路を前記ピストン機構に接続する副流路接続位置に切り替え可能であるピストン機構制御バルブであり、
前記ポペットの頭部には、前記燃料の流入を可能とする貫通孔が形成され、
前記ピストン機構は、前記ポペットにおける前記開方向側の内部で前記ポペットに当接して前記貫通孔を閉止可能に設けられ、
前記流量調整部は、
前記主流路での燃料の流量を小流量化するときには、前記ポペット制御バルブを前記接続位置に切り替えて、前記ポペットの背面側に燃料を流入させることにより、前記ポペットを前記バルブシートに当接させて前記主流路を遮断するとともに、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流することにより、前記ピストン機構を前記開方向に移動させて前記貫通孔を開放し、
前記主流路での燃料の流量を大流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流することにより、前記ピストン機構を開方向に移動させるとともに、前記ポペット制御バルブを前記遮断位置に切り替えて、前記ポペットの背面側から燃料を前記還流路に還流し、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を大きくすることを特徴とする、
請求項１に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項4】

前記制御バルブは、前記バルブ制御部により、複数段階に切り替え可能に構成されていることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項5】

前記ポペットからの燃料を前記還流路に還流可能とするように、前記ポペットの背面側に接続されるポペット流路を備えるとともに、
前記制御バルブとして、前記ポペット流路に設けられ、前記ポペット流路を前記還流路に接続する接続位置またはポペット流路を遮断する遮断位置を切り替えるポペット制御バルブをさらに備え、
前記流量調整部は、前記主流路を遮断するときには、前記バルブ制御部により前記ポペット制御バルブを遮断位置に切り替え、前記主流路を開放するときには、前記ポペットの開度に関わらず、前記バルブ制御部により前記ポペット制御バルブを接続位置に切り替えることを特徴とする、
請求項２に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項6】

前記ピストン機構制御バルブは、前記副流路と前記還流路との間に設けられるとともに、
前記主流路から前記副流路を介して伝達されるクラッキング圧で作動することにより、前記副流路を前記ポペット流路に接続する前記副流路接続位置および前記還流路を前記ポペット流路に接続する前記還流路接続位置を切り替え可能とするクラッキングバルブであることを特徴とする、
請求項５に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項7】

前記ポペットの開度を調整するストッパ機構をさらに備え、
前記ストッパ機構は、前記シャットオフバルブが前記主流路を開放しているときに、前記主流路での燃料の流量の大小に関わらず、前記主流路内における前記ポペットの頭部の位置を調整可能とするように構成されていることを特徴とする、
請求項１から６のいずれか１項に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項8】

前記ストッパ機構は、前記ポペットまたは前記ピストン機構から背面側に延伸するバルブシャフトを内部に挿入した状態で、前記バルブシャフトに対して回転可能に設けられ、その一端が、燃料タンクの外部に露出する操作端となっているストッパ部材を備え、
前記ストッパ部材は、前記操作端を回転させることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を、前記バルブシャフトの延伸方向に沿って変化させるように構成されていることを特徴とする、
請求項７に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項9】

前記ストッパ機構は、前記バルブシャフトに設けられ、前記ストッパ部材の他端である係止端に係止するストッパ係止部をさらに備え、
前記ストッパ部材の係止端には、前記ストッパ係止部に当接する複数段の段差部が設けられ、
前記ストッパ機構は、前記ストッパ部材の前記操作端を回転させて、前記係止端の段差部における前記ストッパ係止部に係止する段を切り替えることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を変化させるよう構成されていることを特徴とする、
請求項８に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項10】

前記ストッパ機構は、
前記バルブシャフトに設けられ、前記ストッパ部材の他端である係止端に係止するストッパ係止部と、
前記ストッパ部材の前記係止端側に外装されるストッパ外装体と、
を備え、
前記ストッパ部材の前記係止端側には突起部が設けられるとともに、前記ストッパ外装体には、前記突起部に当接する複数段の段差部が設けられ、
前記ストッパ機構は、前記ストッパ部材の前記操作端を回転させて、前記ストッパ外装体の段差部における前記ストッパ係止部の突起部に当接する段を切り替えることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を変化させるように構成されていることを特徴とする、
請求項８に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項11】

前記バルブシャフトの一端は前記ポペットまたは前記ピストン機構に固定される固定端であり、前記バルブシャフトの他端は前記ストッパ部材の前記操作端とともに前記燃料タンクの外部に露出する露出端であり、
前記ストッパ部材の操作端、および、前記バルブシャフトの露出部の少なくともいずれかには、前記ストッパ部材の回転位置を識別するためのマーキングが設けられていることを特徴とする、
請求項８から１０のいずれか１項に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【請求項12】

前記燃料タンクは、航空機のエンジンに供給される燃料を貯留する主タンク、および、前記主タンクに燃料を移送するために当該燃料を貯留する補助タンクの少なくとも一方であることを特徴とする、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の燃料流量調整バルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料流量調整バルブ装置に関し、特に、燃料の大流量での流れと小流量での流れとを簡素な構成で容易に調整できる燃料流量調整バルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な航空機では、単一の燃料タンクではなく複数の燃料タンクを備えていることが多い。代表的な燃料タンクとしては、翼および胴体の一部の内部を密閉した構造を有するインテグラルタンクが挙げられるが、このインテグラルタンクは、基本的には、その内部が複数の燃料タンクに区画されている。区画された複数の燃料タンクのうち、エンジンに直接燃料を供給する燃料タンクが「主タンク」であり、それ以外は「補助タンク」となる。

【0003】

複数の燃料タンクに対して燃料を給油する場合、基本的には、主タンクに対する給油が優先されるが、容量の異なる複数の燃料タンクに対して同時並行での給油も行われる。また、航空機が飛行している間、左右の主タンク内の燃料が消費されると、補助タンクから主タンクに対して燃料が順次移送（または補給）される。

【0004】

ここで、例えば、主タンクに燃料を給油するときの燃料の流量は、補助タンクから主タンクに燃料を移送するときに比べて大流量となる。逆に言えば、移送時の燃料の流量は、主タンクへの燃料の給油時に比べて小流量となる。移送時の流量（小流量）は、諸条件によって異なるものの、一般的には、給油時の流量（大流量）の１／１０～１／２０程度の流量域となる。また、複数の燃料タンクに対して同時並行的に燃料を給油するときには、これら燃料タンクの容量が異なっていると、各燃料タンクへの燃料の流量を個別に設定する必要がある。

【0005】

燃料の流量を大流量と小流量との間で切り替えるため、あるいは、複数の燃料タンクへの流量を個別に設定するためには、従来から様々な手法が用いられている。例えば、（１）各燃料タンクに設けられるバルブの前後にオリフィスを装着して流量を調整する方法、（２）各燃料タンクに同程度の流量のバルブを複数設け、これらバルブを適宜開閉することによって流量を調整する方法、（３）各燃料タンクに大流量用のバルブと小流量用のバルブをそれぞれ設ける方法、等が挙げられる。

【0006】

ところで、航空機に燃料を給油するために用いられるバルブとしては、例えば、特許文献１に開示されるような、給油自動車を介して航空機に燃料を圧送して給油する管路に設けられる、サージコントロールバルブが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００１－１１４３９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、前記従来の技術では、燃料の給油または移送のために部材点数が増加したり、配管系の構成が複雑化したりするという課題が生じる。例えば、前記（１）の方法では、バルブの前後に別途オリフィスが必要となって部材点数が増加するとともに、オリフィスによる流量を調整するために事前の設定が必要となる。また、前記（２）または（３）の構成では、流量調整のために各燃料タンクに複数のバルブを設ける必要があるため、部材点数が増加するとともに配管系の構成が複雑化するおそれがある。

【0009】

さらに、特許文献１に開示されるサージコントロールバルブは、燃料を給油する際にサージ圧の発生を抑制することが目的となっている。そのため、所定の流量に対して対応する制御圧力を調整することはできても、流量を好適に調整することはできない。また、特許文献１では、給油自動車を介した燃料の給油が前提であって、飛行時に補助タンクから主タンクに燃料を移送することについては想定されていない。

【0010】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、簡素な構成で、燃料の大流量での流れと小流量での流れとを容易に切り替えることができるとともに、容量の異なる燃料タンクへの流量を容易に設定することが可能な、燃料流量調整バルブ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る燃料流量調整バルブ装置は、前記の課題を解決するために、燃料タンクに燃料を給油または他の燃料タンクから燃料を移送するために用いられ、バルブシートが設けられる主流路と、前記バルブシートにポペットを当接または離間させることにより前記主流路を遮断または開放するシャットオフバルブと、前記主流路から分岐する副流路と、前記副流路から分岐する還流路と、前記シャットオフバルブの流量を調整する流量調整部と、を備え、前記シャットオフバルブは、前記ポペットと、前記ポペットに当接可能に設けられ、前記ポペットの位置を規定するピストン機構と、を備えるとともに、前記ポペットの頭部が前記バルブシートに当接する方向を閉方向とし、その頭部が前記バルブシートから離間する方向を開方向としたときに、前記ポペットおよび前記ピストン機構は、それぞれ、前記閉方向および前記開方向に移動可能であり、前記副流路は、前記バルブシートの上流側で前記主流路から分岐して燃料を前記ピストン機構に流入させるように設けられ、前記還流路は、前記副流路から分岐し、前記ピストン機構からの燃料を前記ピストン機構以外に還流するように設けられ、前記流量調整部は、少なくとも一つの制御バルブおよび前記制御バルブの切り替え動作を制御するバルブ制御部を備え、前記制御バルブは、前記バルブ制御部により切り替えられることで、前記副流路から前記ピストン機構に燃料を流入させ前記ピストン機構を前記閉方向に移動させるとともに、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流させて前記ピストン機構を前記開方向に移動させるように、前記副流路および前記還流路の少なくとも何れかに設けられている構成である。

【0012】

前記構成によれば、シャットオフバルブが、ポペットの位置を規定するピストン機構を備え、このピストン機構の移動は流量調整部により制御される。流量調整部は、ピストン機構に対して副流路から燃料を流入させたり、ピストン機構から燃料を還流路に還流させたりする。それゆえ、シャットオフバルブの主流路を流通する燃料を作動流体としてピストン機構を動作させてポペットの位置を調整することができるので、部材点数の増加を抑制した簡素な構成で、ポペットの開閉またはポペットの開度等を調整することができる。

【0013】

その結果、例えば燃料タンクへ給油するときには、少なくともピストン機構を制御することにより大流量で燃料を流通させることができる。また、例えば他の燃料タンクから燃料を移送するときには、少なくともピストン機構を制御することにより小流量で燃料を流通させることができる。また、容量が異なるタンクへ同時並行で燃料を給油または移送する場合であっても、ピストン機構を制御することにより、各タンクへの燃料の流量を容易に設定することができる。

【0014】

前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記制御バルブが、前記副流路および前記還流路の間に設けられ、前記副流路を前記ピストン機構に接続する副流路接続位置および前記副流路を遮断して前記還流路を前記ピストン機構に接続する還流路接続位置に切り替え可能であるピストン機構制御バルブであり、前記ピストン機構は、前記ポペットの背面部に当接または離間可能に設けられ、前記流量調整部は、前記主流路での燃料の流量を小流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記副流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構に前記副流路から燃料を流入させることにより、前記ピストン機構を前記閉方向に移動させた状態で、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を小さくし、前記主流路での燃料の流量を大流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流させて前記ピストン機構を前記開方向に移動させた状態で、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を大きくする構成であってもよい。

【0015】

前記構成によれば、ポペットが開放されている状態でピストン機構がポペットの背面部に当接したり離間したりする。それゆえ、例えば燃料タンクへ給油するときには、ピストン機構を離間させてポペットの開度を大きくすることにより、大流量で燃料を流通させることができる。また、例えば他の燃料タンクから燃料を移送するときには、ピストン機構を当接させてポペットの開度を小さくすることにより、小流量で燃料を流通させることができる。また、容量が異なるタンクへ同時並行で燃料を給油または移送する場合であっても、ポペットの開度を変化させることで、各タンクへの燃料の流量を容易に設定することができる。

【0016】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記制御バルブが、前記還流路および前記ポペットの背面部の間に設けられ、前記還流路を接続する接続位置および前記還流路を遮断する遮断位置に切り替え可能であるポペット制御バルブ、並びに、前記副流路および前記還流路の間に設けられ、前記還流路を前記ピストン機構に接続する還流路接続位置および前記還流路を遮断して前記副流路を前記ピストン機構に接続する副流路接続位置に切り替え可能であるピストン機構制御バルブであり、前記ポペットの頭部には、前記燃料の流入を可能とする貫通孔が形成され、前記ピストン機構は、前記ポペットにおける前記開方向側の内部で前記ポペットに当接して前記貫通孔を閉止可能に設けられ、前記流量調整部は、前記主流路での燃料の流量を小流量化するときには、前記ポペット制御バルブを前記接続位置に切り替えて、前記ポペットの背面側に燃料を流入させることにより、前記ポペットを前記バルブシートに当接させて前記主流路を遮断するとともに、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流することにより、前記ピストン機構を前記開方向に移動させて前記貫通孔を開放し、前記主流路での燃料の流量を大流量化するときには、前記ピストン機構制御バルブを前記還流路接続位置に切り替えて、前記ピストン機構から燃料を前記還流路に還流することにより、前記ピストン機構を開方向に移動させるとともに、前記ポペット制御バルブを前記遮断位置に切り替えて、前記ポペットの背面側から燃料を前記還流路に還流し、前記ポペットを前記開方向に移動させることにより、前記ポペットの開度を大きくする構成であってもよい。

【0017】

前記構成によれば、ピストン機構がポペットの頭部に設けられる貫通孔を開閉することができる。それゆえ、例えば燃料タンクへ給油するときには、ピストン機構を離間させてポペットの開度を大きくすることにより、大流量で燃料を流通させることができる。また、例えば他の燃料タンクに燃料を移送するときには、ポペットを閉止した状態でピストン機構のみを開方向に移動させ、貫通孔で燃料を流通させることにより、小流量で燃料を流通させることができる。あるいは、ピストン機構を当接させた状態でポペットを開方向に移動することで、ポペットの開度を調整することができる。また、容量が異なるタンクへ同時並行で燃料を給油または移送する場合であっても、ピストン機構の移動を調整してポペットの開度を変化させることで、各タンクへの燃料の流量を容易に設定することができる。

【0018】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記制御バルブは、前記バルブ制御部により、複数段階に切り替え可能に構成されてもよい。

【0019】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ポペットからの燃料を前記還流路に還流可能とするように、前記ポペットの背面側に接続されるポペット流路を備えるとともに、前記制御バルブとして、前記ポペット流路に設けられ、前記ポペット流路を前記還流路に接続する接続位置またはポペット流路を遮断する遮断位置を切り替えるポペット制御バルブをさらに備え、前記流量調整部は、前記主流路を遮断するときには、前記バルブ制御部により前記ポペット制御バルブを遮断位置に切り替え、前記主流路を開放するときには、前記ポペットの開度に関わらず、前記バルブ制御部により前記ポペット制御バルブを接続位置に切り替える構成であってもよい。

【0020】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ピストン機構制御バルブは、前記副流路と前記還流路との間に設けられるとともに、前記主流路から前記副流路を介して伝達されるクラッキング圧で作動することにより、前記副流路を前記ポペット流路に接続する前記副流路接続位置および前記還流路を前記ポペット流路に接続する前記還流路接続位置を切り替え可能とするクラッキングバルブである構成であってもよい。

【0021】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ポペットの開度を調整するストッパ機構をさらに備え、前記ストッパ機構は、前記シャットオフバルブが前記主流路を開放しているときに、前記主流路での燃料の流量の大小に関わらず、前記主流路内における前記ポペットの頭部の位置を調整可能とするように構成されてもよい。

【0022】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ストッパ機構は、前記ポペットまたは前記ピストン機構から背面側に延伸するバルブシャフトを内部に挿入した状態で、前記バルブシャフトに対して回転可能に設けられ、その一端が、燃料タンクの外部に露出する操作端となっているストッパ部材を備え、前記ストッパ部材は、前記操作端を回転させることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を、前記バルブシャフトの延伸方向に沿って変化させるように構成されてもよい。

【0023】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ストッパ機構は、前記バルブシャフトに設けられ、前記ストッパ部材の他端である係止端に係止するストッパ係止部をさらに備え、前記ストッパ部材の係止端には、前記ストッパ係止部に当接する複数段の段差部が設けられ、前記ストッパ機構は、前記ストッパ部材の前記操作端を回転させて、前記係止端の段差部における前記ストッパ係止部に係止する段を切り替えることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を変化させるよう構成されてもよい。

【0024】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記ストッパ機構は、前記バルブシャフトに設けられ、前記ストッパ部材の他端である係止端に係止するストッパ係止部と、前記ストッパ部材の前記係止端側に外装されるストッパ外装体と、を備え、前記ストッパ部材の前記係止端側には突起部が設けられるとともに、前記ストッパ外装体には、前記突起部に当接する複数段の段差部が設けられ、前記ストッパ機構は、前記ストッパ部材の前記操作端を回転させて、前記ストッパ外装体の段差部における前記ストッパ係止部の突起部に当接する段を切り替えることにより、前記ポペットが開方向に移動したときの前記ポペットの頭部の位置を変化させるように構成されてもよい。

【0025】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記バルブシャフトの一端は前記ポペットまたは前記ピストン機構に固定される固定端であり、前記バルブシャフトの他端は前記ストッパ部材の前記操作端とともに前記燃料タンクの外部に露出する露出端であり、前記ストッパ部材の操作端、および、前記バルブシャフトの露出部の少なくともいずれかには、前記ストッパ部材の回転位置を識別するためのマーキングが設けられている構成であってもよい。

【0026】

また、前記構成の燃料流量調整バルブ装置においては、前記燃料タンクは、航空機のエンジンに供給される燃料を貯留する主タンク、および、前記主タンクに燃料を移送するために当該燃料を貯留する補助タンクの少なくとも一方である構成であってもよい。

【発明の効果】

【0027】

本発明では、以上の構成により、簡素な構成で、燃料の大流量での流れと小流量での流れとを容易に切り替えることができるとともに、容量の異なる燃料タンクへの流量を容易に設定することが可能な、燃料流量調整バルブ装置を提供することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る燃料流量調整バルブ装置が適用される、航空機の燃料タンクの代表的な構成例を示す模式図であって、（Ａ）は、燃料を給油するときの燃料の流れの一例を示す図であり、（Ｂ）は、燃料を移送するときの燃料の流れの一例を示す図である。

【図2】（Ａ）は、図１に示す燃料タンクに用いられる燃料流量調整バルブ装置の代表的な構成例を示す模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置において、ポペットおよびピストン機構の移動方向を説明する模式図である。

【図3】（Ａ）～（Ｃ）は、図２（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置において、ポペットおよびピストン機構が移動したときのこれらの位置を説明する模式図である。

【図4】（Ａ）～（Ｃ）は、図２（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置において、燃料移送の開始時における動作の一例を示す模式図である。

【図5】（Ａ）および（Ｂ）は、図４（Ａ）～（Ｃ）に示す燃料移送の開始時の動作に続く燃料移送から燃料移送の終了時までの動作を示す模式図である。

【図6】（Ａ）および（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料移送の開始時の動作の他の例を示す模式図である。

【図7】（Ａ）および（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料給油の開始時の動作の一例を示す模式図である。

【図8】（Ａ）および（Ｂ）は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示す燃料給油の開始時に続く燃料給油時の動作を示す模式図である。

【図9】（Ａ）および（Ｂ）は、図８（Ａ）および（Ｂ）に示す燃料給油時に続く燃料給油の終了時の動作を示す模式図である。

【図10】（Ａ）および（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料給油の開始時の動作の他の例を示す模式図である。

【図11】本発明の実施の形態２に係る燃料流量調整バルブ装置の代表的な構成例を示す模式図である。

【図12】（Ａ）は、図１１に示す燃料流量調整バルブ装置において待機状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、燃料移送時における動作の一例を示す模式図である。

【図13】（Ａ）および（Ｂ）は、図１１に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料給油時の動作の一例を示す模式図である。

【図14】本発明の実施の形態３に係る燃料流量調整バルブ装置の代表的な構成例を示す模式図である。

【図15】（Ａ）は、図１４に示す燃料流量調整バルブ装置において燃料移送時における動作の一例を示す模式図であり、（Ｂ）は、図１４に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料給油の開始時の動作の一例を示す模式図である。

【図16】（Ａ）および（Ｂ）は、図１４に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料給油時に続く燃料給油の終了時の動作の一例を示す模式図である。

【図17】（Ａ）および（Ｂ）は、図１４に示す燃料流量調整バルブ装置における燃料抜油時の動作の一例を示す模式図である。

【図18】本発明の実施の形態４に係る燃料流量調整バルブ装置が備えるストッパ機構の代表的な構成例を示す模式図である。

【図19】図１８に示す燃料流量調整バルブ装置において、ストッパ機構の操作によるポペットの開度の違いの一例を示す模式図である。

【図20】本発明の実施の形態５に係る燃料流量調整バルブ装置が備えるストッパ機構の代表的な構成例を示す模式図である。

【図21】図２０に示す燃料流量調整バルブ装置において、ストッパ機構の操作によるポペットの開度の違いの一例を示す模式図である。

【図22】（Ａ）は、本発明の実施の形態６に係る燃料流量調整バルブ装置が備えるストッパ機構の代表的な構成例を示す模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すストッパ機構の要部構成を示す模式図である。

【図23】図２２に示す燃料流量調整バルブ装置において、ストッパ機構の操作によるポペットの開度の違いの一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0030】

（実施の形態１）
本発明に係る燃料流量調整バルブ装置の適用対象は特に限定されないが、代表的には航空機に好ましく適用することができる。本実施の形態１では、本発明に係る燃料流量調整バルブ装置を航空機の燃料タンクに適用した例を挙げて、本発明を具体的に説明する。

【0031】

［航空機の燃料タンク］
まず、本発明に係る燃料流量調整バルブ装置が適用される航空機の燃料タンクの代表的な一例について、図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、燃料流量調整バルブ装置を適宜「バルブ装置」と略す。

【0032】

本発明に係るバルブ装置の適用対象となる燃料タンクの具体的な構成は特に限定されず、公知の航空機が備える公知の様々な燃料タンクを挙げることができる。代表的な燃料タンクとしては、例えば、翼および胴体の一部そのものをタンク容器とした構成のインテグラルタンク、あるいは、翼または胴体の内部に、例えば合成ゴムまたは樹脂製のタンク容器を収納した構成のセルタンク等が挙げられる。

【0033】

航空機の燃料タンクは、単一のタンク容器から構成されてもよいが、一般的には、複数のタンク容器から構成されている。複数のタンク容器には、各エンジンに直接燃料を供給するための燃料を貯留する主タンクと、主タンク以外の補助タンク（または副タンク）とが含まれるが、これら以外のタンク容器が含まれてもよい。補助タンクは、通常、主タンクに対して必要に応じて燃料を移送（または補給する）ために燃料を貯留している。

【0034】

本実施の形態１では、燃料タンクとして、航空機の主翼内部と胴体のうち主翼の付け根部分の内部に設けられるインテグラルタンクを例示する。具体的には、例えば、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施の形態におけるインテグラルタンクは、センタータンク１１、右舷タンク１２、および左舷タンク１３の少なくとも三つのタンク容器に区画されている。燃料タンクを構成するタンク容器は、主翼だけでなく尾翼内部にも設けられてもよいし、機外（例えば翼下または胴体下等）に増設されてもよい。すなわち、本発明で適用対象となる燃料タンクには、主翼タンクだけでなく、尾翼タンクまたは機外タンク等も含まれる。

【0035】

図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、センタータンク１１、右舷タンク１２、および左舷タンク１３には、それぞれ給油移送配管４０が接続されているとともに、右舷タンク１２には右舷エンジン配管５２が接続され、左舷タンク１３には左舷エンジン配管５３が接続されている。給油移送配管４０は、全体給油配管４０ａとタンク相互配管４０ｂとから少なくとも構成されている。全体給油配管４０ａは、給油口４６から延伸してタンク相互配管４０ｂに接続されている。タンク相互配管４０ｂは、全体給油配管４０ａに接続され、三つのタンク容器の間を相互に接続する。

【0036】

なお、給油移送配管４０（全体給油配管４０ａおよびタンク相互配管４０ｂ）、並びに、右舷エンジン配管５２および左舷エンジン配管５３（まとめてエンジン配管５２，５３）は、燃料を給油、移送または供給する配管を説明する上で、機能的に分類した説明の便宜上の配管構成である。したがって、図１（Ａ）および（Ｂ）に図示される給油移送配管４０、並びに両エンジン配管５２，５３は、実際の航空機の具体的な配管構成を忠実に反映したものではなく、本発明を適用した具体的な航空機の構成が図１（Ａ）または（Ｂ）の図示内容によって限定されないことは言うまでもない。

【0037】

センタータンク１１は、補助タンクとして機能し、航空機の胴体のうち主翼の付け根部分の内部に設けられる。センタータンク１１には、タンク相互配管４０ｂの一部を構成するセンタータンク給油配管４１ａおよびセンタータンク移送配管４１ｂが接続されている。センタータンク給油配管４１ａには、センタータンク給油バルブ２１が設けられており、このセンタータンク給油バルブ２１が開放されているときに、センタータンク１１に対して燃料が給油または移送される。また、センタータンク移送配管４１ｂにはセンタータンク移送ポンプ３１が接続され、このセンタータンク移送ポンプ３１が動作することにより、センタータンク１１内の燃料がセンタータンク移送配管４１ｂ（およびこれを含むタンク相互配管４０ｂ）を介して他のタンク容器に移送される。

【0038】

右舷タンク１２は、センタータンク１１の右側に設けられ、右主翼に設けられる右エンジン６１に燃料を直接供給する主タンクとなっている。右舷タンク１２には、タンク相互配管４０ｂの一部を構成する右舷タンク給油配管４２と、前述した右舷エンジン配管５２が接続されている。右舷タンク給油配管４２には、右舷タンク給油バルブ２２が設けられており、この右舷タンク給油バルブ２２が開放されているときに、右舷タンク１２に対して燃料が給油または移送される。また、右舷タンク１２の内部には、右舷ブースターポンプ３２が設けられ、この右舷ブースターポンプ３２に右舷エンジン配管５２が接続されている。右舷エンジン配管５２には右エンジン６１が接続されており、右舷ブースターポンプ３２が動作することにより、右舷タンク１２内の燃料が右エンジン６１に直接供給される。さらに、右舷ブースターポンプ３２とタンク相互配管４０ｂとの間に、図示されていない移送配管と移送バルブとが設置されており、移送バルブを切り替えて右舷ブースターポンプ３２が動作することにより、右舷タンク１２内の燃料が他のタンク容器に移送される。

【0039】

左舷タンク１３は、センタータンク１１の左側に設けられ、左主翼に設けられる左エンジン６２に燃料を直接供給する主タンクとなっている。左舷タンク１３には、タンク相互配管４０ｂの一部を構成する左舷タンク給油配管４３と、前述した左舷エンジン配管５３が接続されている。左舷タンク給油配管４３には、左舷タンク給油バルブ２３が設けられており、この左舷タンク給油バルブ２３が開放されているときに、左舷タンク１３に対して燃料が給油または移送される。また、左舷タンク１３の内部には、左舷ブースターポンプ３３が設けられ、この左舷ブースターポンプ３３に左舷エンジン配管５３が接続されている。左舷エンジン配管５３には左エンジン６２が接続されており、左舷ブースターポンプ３３が動作することにより、左舷タンク１３内の燃料が左エンジン６２に直接供給される。さらに、左舷ブースターポンプ３３とタンク相互配管４０ｂとの間に、図示されていない移送配管と移送バルブとが設置されており、移送バルブを切り替えて左舷ブースターポンプ３３が動作することにより、左舷タンク１３内の燃料が他のタンク容器に移送される。

【0040】

前記構成のインテグラルタンクに対して、給油口４６から燃料が給油される場合であって、特に、三つのタンク容器それぞれに同時並行で燃料が給油される場合には、図１（Ａ）のブロック矢印で示すように、センタータンク給油バルブ２１、右舷タンク給油バルブ２２、および左舷タンク給油バルブ２３が開放されていることになる。

【0041】

一方、航空機の飛行中に、補助タンクであるセンタータンク１１から、主タンクである右舷タンク１２および左舷タンク１３に燃料が移送される場合には、図１（Ｂ）のブロック矢印に示すように、センタータンク給油バルブ２１が遮断されており、右舷タンク給油バルブ２２および左舷タンク給油バルブ２３が開放されるとともに、センタータンク移送ポンプ３１が動作する。

【0042】

本発明に係るバルブ装置は、各タンク容器に設けられる、センタータンク給油バルブ２１、右舷タンク給油バルブ２２、および左舷タンク給油バルブ２３として適用可能となっている。また、インテグラルタンクのより具体的な構成、並びに、各タンク容器に接続される配管の具体的な構成も特に限定されず、公知のさまざまな構成を好適に用いることができる。

【0043】

［バルブ装置の構成］
次に、本実施の形態１に係るバルブ装置の構成の代表的な一例について、図２（Ａ）および図２（Ｂ）、並びに図３（Ａ）から図３（Ｃ）を参照して具体的に説明する。図２（Ａ）に示すように、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ａは、燃料の流路として、主流路２０１、副流路２０２、還流路２０３、ポペット流路２０４、およびピストン流路２０５を備えているとともに、主流路２０１を開閉するシャットオフバルブ２１０と、このシャットオフバルブ２１０が開放されているときの流量を調整する流量調整部２２０とを備えている。

【0044】

シャットオフバルブ２１０は、ポペットバルブであり、マニホールド２１１、ポペット２１２、バルブシート２１３、ピストン機構２１４、ポペットシャフト２１５（図中点線で図示）、およびバルブスプリング２１６等を備えている。マニホールド２１１は、主流路２０１および副流路２０２の分岐箇所を構成し、バルブシート２１３とともに一体化された一つの部材として構成されている。なお、バルブシート２１３は、マニホールド２１１に一体化されずに独立した他の部材として構成されてもよい。

【0045】

主流路２０１は、図２（Ａ）に模式的に示すように、燃料の流れの上流から下流に向かって例えば略直角に折れ曲がるように構成されており、ポペット２１２は、主流路２０１を遮断または開放するために、マニホールド２１１の下流側に設けられる。バルブシート２１３を基準として位置関係を見た場合、主流路２０１および副流路２０２の分岐箇所は、バルブシート２１３の上流側に位置し、ポペット２１２は、バルブシート２１３の下流側に位置する。したがって、主流路２０１の上流側から下流側に向かって、副流路２０２の分岐箇所、バルブシート２１３、およびポペット２１２の順となっている。

【0046】

ポペット２１２の上流側の端部は、バルブシート２１３に当接可能なポペット頭部２１２ａであり、このポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３に当接することで、主流路２０１が遮断される。また、ポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３から離間することで、主流路２０１は開放される。したがって、ポペット２１２は、少なくともポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３に当接または離間するように、主流路２０１内で移動可能に設けられている。

【0047】

本実施の形態では、ポペット２１２は、主流路２０１の内部形状に応じた円筒状であってその内部は空洞になっている。この空洞を、説明の便宜上、ポペット内空間２１２ｃと称する。また、ポペット２１２の背面側（ポペット頭部２１２ａの反対側）の部分をポペット背面部２１２ｂとしたときに、このポペット背面部２１２ｂに当接可能にピストン機構２１４が設けられている。ポペット２１２の一方の端部であるポペット頭部２１２ａは、バルブシート２１３側に突出するように封止された形状となっているが、他方の端部であるポペット背面部２１２ｂは開口形状となっている。さらに、ポペット頭部２１２ａには、主流路２０１とポペット内空間２１２ｃとをつなぐ頭部貫通孔２１２ｄが形成されている。この頭部貫通孔２１２ｄはオリフィス機能を有している。

【0048】

図２（Ｂ）に示すように、ポペット２１２は、バルブシート２１３に当接する側の方向Ｌ１と、バルブシート２１３から離間する側の方向Ｌ２とに移動可能に構成されている。したがって、方向Ｌ１および方向Ｌ２は互いに反対側の方向となっている。なお、図２（Ｂ）では、Ｌ１方向を黒のブロック矢印で示し、Ｌ２方向を白抜きのブロック矢印で示すとともに、特に方向Ｌ２を図示する便宜上、バルブスプリング２１６を点線で図示している。

【0049】

また、Ｌ１方向は、ポペット２１２がバルブシート２１３に当接して主流路２０１を遮断して閉止する方向になるので、説明の便宜上、Ｌ１方向を「閉方向Ｌ１」と称する。同様に、Ｌ２方向は、ポペット２１２がバルブシート２１３から離間して主流路２０１を開放する方向になるので、説明の便宜上、Ｌ２方向を「開方向Ｌ２」と称する。

【0050】

ピストン機構２１４は、図２（Ａ）に示すように、ポペット背面部２１２ｂがバルブシート２１３から離間したときの限界となる位置を規定するために設けられる。ピストン機構２１４は、ピストン２１４ａを備えており、このピストン２１４ａはピストンシリンダ２１４ｂ内で移動可能に構成されている。ピストンシリンダ２１４ｂは、ポペット２１２から見て開方向Ｌ２側に位置しているので、ポペット内空間２１２ｃに隣接していることになる。ピストン２１４ａは、ポペット２１２と同様に閉方向Ｌ１および開方向Ｌ２に移動可能に構成されている。

【0051】

ピストン２１４ａにおける閉方向Ｌ１側の面であるピストン閉頂面２１４ｃは、ポペット背面部２１２ｂに対して当接可能になっている。また、ピストン２１４ａにおける開方向Ｌ２側の面であるピストン開頂面２１４ｄは、ピストンシリンダ２１４ｂの開方向Ｌ２の底面であるシリンダ底面２１４ｅに対して当接可能になっている。それゆえ、ピストン閉頂面２１４ｃおよびピストン開頂面２１４ｄは互いに反対側を向いていることになる。なお、図示の便宜上、図２（Ａ）および図２（Ｂ）を含めてピストン機構２１４を図示する図面では、シリンダ底面２１４ｅの位置を一点鎖線の矢印で示している。

【0052】

また、前述したように、本実施の形態では、ポペット２１２は円筒状であるため、ポペット背面部２１２ｂは開口形状となっている。それゆえ、ピストン２１４ａもポペット背面部２１２ｂに応じた円環形状を有しており、ピストンシリンダ２１４ｂもピストン２１４ａの形状に応じた円筒形状の内部空間を有している。また、ポペット背面部２１２ｂに当接するピストン閉頂面２１４ｃも、ポペット背面部２１２ｂの開口形状に対応した円環形状となっている。

【0053】

ピストン機構２１４には、ピストン流路２０５が接続され、主流路２０１からの燃料が副流路２０２からピストン流路２０５を介してピストン機構２１４のシリンダ底面２１４ｅに（すなわちピストンシリンダ２１４ｂにおける開方向Ｌ２側から）流入可能となっている。それゆえ、ピストン機構２１４は燃料を作動流体として動作することになる。後述するように、ピストン流路２０５から燃料が流入すると、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは閉方向Ｌ１に移動する。また、ピストン機構２１４内の燃料を、ピストン流路２０５を介して還流路２０３に流入させると、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは開方向Ｌ２に移動する。

【0054】

ポペット内空間２１２ｃには、ポペット頭部２１２ａに設けられる頭部貫通孔２１２ｄから燃料が流入する。したがって、ポペット内空間２１２ｃには、燃料が満たされていることになる。また、ポペット内空間２１２ｃには、図２（Ａ）において点線で示すポペットシャフト２１５が設けられているとともに、ポペット２１２の動作方向に沿ってバルブスプリング２１６が設けられている。ポペットシャフト２１５は、ポペット頭部２１２ａから背面側（開方向Ｌ２側）に延伸する軸であり、ポペット２１２を支持している。バルブスプリング２１６は、ポペット２１２をバルブシート２１３に向かって付勢している。

【0055】

副流路２０２は、前述したように、上流側の一端がバルブシート２１３の上流側となる位置で主流路２０１から分岐しており、下流側の他端がピストン流路２０５を介してピストン機構２１４に接続されている。また、還流路２０３は、ポペット流路２０４あるいはピストン流路２０５から分岐して図２（Ａ）には図示しない燃料タンク（タンク容器）に直接または間接的に接続されている。ここでいう間接的な接続とは、燃料タンクとの間に、他の配管、バルブ、または燃料の整流具等を介在させた接続を意味する。還流路２０３は、前述したように、ピストン機構２１４内の作動流体（燃料）を燃料タンクに還流するために設けられる。

【0056】

流量調整部２２０は、バルブ制御部２２１、ピストン機構制御バルブ２２２、およびポペット制御バルブ２２３等を備えている。図２（Ａ）に示すように、ピストン機構制御バルブ２２２は、ピストン流路２０５を副流路２０２および還流路２０３に分岐する箇所に設けられている。ピストン機構制御バルブ２２２は、バルブ制御部２２１の制御によりピストン流路２０５を副流路２０２に接続する副流路接続位置またはピストン流路２０５を還流路２０３に接続する還流路接続位置に切り替え可能に構成されている。ピストン機構制御バルブ２２２が副流路接続位置に切り替えられれば、副流路２０２がピストン流路２０５に接続されて、副流路２０２からの燃料がピストン機構２１４に流入する。一方、ピストン機構制御バルブ２２２が還流路接続位置に切り替えられれば、ピストン流路２０５が還流路２０３に接続されて、ピストン機構２１４からの燃料が還流路２０３に還流される。

【0057】

さらに、本実施の形態では、ポペット２１２の背面側となる位置に、ポペット流路２０４が接続されている。このポペット流路２０４は、ポペット制御バルブ２２３を介し還流路２０３に接続している。ポペット制御バルブ２２３は、バルブ制御部２２１の制御により、ポペット流路２０４を還流路２０３に接続する接続位置またはポペット流路２０４を還流路２０３から遮断する遮断位置に切り替え可能に構成されている。

【0058】

バルブ制御部２２１は、主流路２０１を遮断する（ポペット頭部２１２ａをバルブシート２１３に当接させて主流路２０１を遮断する）ときには、ポペット制御バルブ２２３を遮断位置に切り替える。一方、主流路２０１を開放する（ポペット頭部２１２ａをバルブシート２１３から離間させて主流路２０１を開放する）ときには、後述するポペット２１２の開度に関わらず、ポペット制御バルブ２２３を接続位置に切り替える。

【0059】

ここで、図２（Ａ）、並びに、後述するバルブ装置２００Ａの動作を説明する際に参照する図４（Ａ）～図１０（Ｃ）においては、便宜上、バルブ制御部２２１からポペット制御バルブ２２３およびピストン機構制御バルブ２２２に対する制御指令を点線で示している。点線Ｃ１がバルブ制御部２２１からピストン機構制御バルブ２２２に出力される制御指令であり、点線Ｃ２がバルブ制御部２２１からポペット制御バルブ２２３に出力される制御指令である。これら制御指令Ｃ１またはＣ２がバルブ制御部２２１から出力されない状態では点線のままで図示し、Ｃ１またはＣ２を括弧書きで記載するが、出力される状態では太線の矢印で図示する（例えば、図４（Ｂ）または図７（Ｂ）参照）。この点は後述する実施の形態２または３も同様である（制御指令Ｃ３またはＣ４）。

【0060】

なお、図２（Ａ）に示す構成では、主流路２０１、副流路２０２の上流側、および還流路２０３の下流側、ポペット流路２０４の上流側、ピストン流路２０５の上流側、並びにシャットオフバルブ２１０は、タンク隔壁１０１の内部に位置しており、バルブ制御部２２１、ピストン機構制御バルブ２２２、およびポペット制御バルブ２２３を含む流量調整部２２０、並びに、副流路２０２の下流側、還流路２０３の上流側、ポペット流路２０４の下流側、およびピストン流路２０５の下流側は、タンク隔壁１０１の外部に位置している。しかしながら、本発明に係るバルブ装置２００Ａは、これに限定されず、当該バルブ装置２００Ａが設けられる燃料タンク（あるいは個別のタンク容器）の構成に応じて、好適な形態を採用することができる。

【0061】

また、主流路２０１、副流路２０２、還流路２０３、ポペット流路２０４、およびピストン流路２０５、並びに、これらの分岐箇所の具体的構成は特に限定されず、燃料を流通させるバルブの分野で公知の流路構成を好適に用いることができる。図２（Ａ）では、主流路２０１は略直角に折れ曲がっているが、主流路２０１の構成はこれに限定されず、例えば、ポペットバルブの分野で公知の範囲内で、直角以外の角度で折れ曲がってもよいし、折れ曲がらずに延伸する構成であってもよい。同様に、シャットオフバルブ２１０を構成するマニホールド２１１、ポペット２１２、バルブシート２１３、ピストン機構２１４、ポペットシャフト２１５、およびバルブスプリング２１６の具体的な構成も特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。

【0062】

さらに、流量調整部２２０を構成するバルブ制御部２２１、ピストン機構制御バルブ２２２、およびポペット制御バルブ２２３の具体的な構成も特に限定されない。バルブ制御部２２１は、公知の制御回路で構成されてもよいし、公知の演算装置が図示しない記憶部に格納されるプログラムに従って動作する機能構成であってもよい。また、ピストン機構制御バルブ２２２およびポペット制御バルブ２２３としては、例えば、ソレノイドバルブを好適に用いることができるが、他の公知のバルブであってもよい。

【0063】

加えて、本発明に係るバルブ装置２００Ａに用いられるピストン機構２１４以外のバルブ機構は、図２（Ａ）に示すようなシャットオフバルブ２１０に限定されず、公知のポペットバルブと同様の構成を採用することもできる。したがって、ポペット２１２を動作させる構成は、ポペット制御バルブ２２３およびポペット流路２０４のような、燃料を作動流体とするバルブ機構に限定されず、公知の他の手法を用いたバルブ機構も好適に用いることができる。

【0064】

ここで、バルブ装置２００Ａでは、前記の通り、ポペット２１２およびピストン機構２１４のピストン２１４ａは、閉方向Ｌ１または開方向Ｌ２に移動可能となっている。そのため、バルブ装置２００Ａの動作を説明する便宜上、図３（Ａ）～（Ｃ）を参照して次のように、ピストン２１４ａの位置を「開死点」または「閉死点」と呼称するものとし、ポペット２１２の位置を「閉位置」、「最大開位置」、または「中間開位置」と呼称するものとする。なお、図３（Ａ）～（Ｃ）（並びに、後述するバルブ装置２００Ａの動作を説明する際に参照する図４（Ａ）～図１０（Ｃ））においては、図２（Ｂ）と同様に、閉方向Ｌ１を黒のブロック矢印で示し、開方向Ｌ２を白抜きのブロック矢印で示す。

【0065】

まず、ピストン２１４ａの位置の呼称について説明する。図３（Ａ）または図３（Ｂ）に示す状態では、ピストン２１４ａは、開方向Ｌ２側の限界位置に達しており、ピストン開頂面２１４ｄがシリンダ底面２１４ｅに当接している。そこで、ピストン２１４ａのこのような位置を、開方向Ｌ２の「死点」に達したという意味で、便宜上「開死点」と称する。一方、図３（Ｃ）に示す状態では、ピストン２１４ａは、閉方向Ｌ１側の限界位置に達している。そこで、ピストン２１４ａのこのような位置を、閉方向Ｌ１の「死点」に達したという意味で、便宜上「閉死点」と称する。

【0066】

次に、ポペット２１２の位置の呼称について説明する。図３（Ａ）に示す状態では、ポペット２１２がバルブシート２１３に当接している。この位置では、主流路２０１が遮断されており、ポペット２１２は閉方向Ｌ１側に限界まで移動していることになる。そこで、このポペット２１２の位置を「閉位置」と称する。なお、ポペット２１２が閉位置にあるときには、ピストン２１４ａが閉死点に位置していても、ポペット背面部２１２ｂがピストン閉頂面２１４ｃに当接することはない。

【0067】

次に、図３（Ｂ）に示す状態では、ピストン２１４ａが開死点に位置しているとともに、ポペット２１２がバルブシート２１３から離間して、ポペット背面部２１２ｂがピストン閉頂面２１４ｃに当接している。この位置では、主流路２０１は開放されており、ポペット２１２は開方向Ｌ２側に限界まで移動していることになる。そこで、このポペット２１２の位置を「最大開位置」と称する。

【0068】

次に、図３（Ｃ）に示す状態では、ピストン２１４ａが閉死点に位置しているとともに、ポペット２１２がバルブシート２１３から離間して、ポペット背面部２１２ｂがピストン閉頂面２１４ｃに当接している。この位置では、前記の最大開位置と同様に主流路２０１は開放されているが、ポペット２１２はピストン機構２１４によって開方向Ｌ２側への移動が制限されていることになる。言い換えれば、ポペット２１２による主流路２０１の開放は、最大開位置に比べて制限され、中程度に開放されていることになる。そこで、このポペット２１２の位置を「中間開位置」と称する。

【0069】

なお、図２（Ａ）では、ポペットシャフト２１５を点線で図示していたが、閉方向Ｌ１および開方向Ｌ２を説明する図２（Ｂ）、並びに、ポペット２１２およびピストン２１４ａの位置を説明する図３（Ａ）～（Ｃ）では、便宜上、ポペットシャフト２１５の図示を省略している。同様に、後述するバルブ装置２００Ａの動作を説明する際に参照する図４（Ａ）～図１０（Ｃ）においても、ポペット２１２の移動、並びに、網掛けによる圧力差を図示する便宜上、ポペットシャフト２１５の図示を省略している。

【0070】

［燃料移送時のバルブ装置の動作］
次に、前述したバルブ装置２００Ａの動作について具体的に説明する。本発明に係るバルブ装置２００Ａは、燃料が小流量で流れる場合と大流量で流れる場合との双方を良好に切り替えられるだけでなく、小流量の場合および大流量の場合の双方で流量も良好に調整することができる。そこで、まず、燃料が小流量で流れる場合におけるバルブ装置２００Ａの動作について、図４（Ａ）～（Ｃ）、図５（Ａ）・（Ｂ）、並びに、図６（Ａ）・（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

【0071】

前述したように、本実施の形態では、図１（Ａ）または図１（Ｂ）に示すインテグラルタンクは、センタータンク１１、右舷タンク１２、および左舷タンク１３を備えており、これらタンク同士は給油移送配管４０により接続されている。それゆえ、各タンク同士の間で給油移送配管４０を介して燃料を移送する場合が、燃料が小流量で流れる場合に相当する。

【0072】

ここで、待機状態では、バルブ装置２００Ａが主流路２０１を遮断しているので、ポペット２１２は閉位置にある。この状態では、ピストン機構２１４のピストン２１４ａの位置としては、開死点の場合と閉死点の場合とがあり得る。そこで、まず、ピストン２１４ａが開死点にある場合について説明する。

【0073】

まず、図４（Ａ）に示す状態は、ポペット２１２は閉位置にあるので主流路２０１が遮断されており、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは開死点の位置にある。ポペット２１２は、バルブスプリング２１６により閉方向Ｌ１（上流側）に付勢されているため、ポペット頭部２１２ａはバルブシート２１３に当接している。このとき、バルブ制御部２２１は、ピストン機構制御バルブ２２２を副流路接続位置にするとともに、ポペット制御バルブ２２３を遮断位置にしている。この状態では、ピストン流路２０５は副流路２０２に接続し、ポペット流路２０４は、還流路２０３から遮断されていることになる。

【0074】

ここで、図４（Ａ）を含む動作説明の図では、各流路等の圧力状態を二種類の網掛けで区分して示しており、相対的に高圧の状態を濃い網掛けで図示し、相対的に低圧の状態を薄い網掛けで図示している。図４（Ａ）に示す状態では、センタータンク移送ポンプ３１により、主流路２０１には燃料を移送するために圧力が加えられている。このとき、主流路２０１の上流側、ポペット内空間２１２ｃ、ピストンシリンダ２１４ｂ、副流路２０２、ポペット流路２０４、並びに、ピストン流路２０５は相対的に高圧となり、還流路２０３のみ相対的に低圧となっている。それゆえ、ポペット２１２は閉位置のままとなる。

【0075】

次に、図４（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ポペット制御バルブ２２３に対して制御指令Ｃ２（図中太線矢印）を出力する。これにより、ポペット制御バルブ２２３が遮断位置から接続位置に切り替えられる。ポペット制御バルブ２２３が接続位置になると、ポペット流路２０４が還流路２０３に接続される。このとき、オリフィス機能を有する頭部貫通孔２１２ｄの圧力損失は、ポペット流路２０４および還流路２０３に比べて大きい。そのため、ポペット内空間２１２ｃ内に満たされている燃料はポペット流路２０４から還流路２０３に流入し、燃料タンクに還流する。これにより、還流路２０３、ポペット流路２０４、ピストンシリンダ２１４ｂおよびポペット内空間２１２ｃが相対的に低圧となる。

【0076】

その結果、図４（Ｃ）に示すように、ピストン流路２０５を介して副流路２０２からの高圧状態により、ピストン２１４ａは開死点から閉死点に移動する。したがって、ポペット内空間２１２ｃに満たされている燃料は、ポペット２１２にとっての作動流体として機能する。また、このとき、ポペット頭部２１２ａはバルブシート２１３に当接しているので、ポペット背面部２１２ｂとピストン２１４ａのピストン閉頂面２１４ｃとの間には隙間が生じている。このように、主流路２０１が遮断されていれば、ピストン閉頂面２１４ｃはポペット２１２の位置に影響を与えない。

【0077】

ここで、図４（Ｃ）に示す状態では、主流路２０１の上流側が高圧であり、ポペット内空間２１２ｃおよびポペット流路２０４が低圧である。それゆえ、主流路２０１における燃料の移送のための高圧により、図５（Ａ）に示すように、ポペット２１２は閉位置から開方向Ｌ２に向かって移動する。このとき、ピストン２１４ａは閉死点に位置しているので、ポペット２１２の開方向Ｌ２への移動はピストン機構２１４により制限される。その結果、ポペット２１２の位置はピストン機構２１４により中間開位置に調整される。この状態では、バルブ装置２００Ａは、主流路２０１の小流量に応じた中程度で開放されていることになるので、主流路２０１においては上流から下流に向けて燃料が良好に移送される。

【0078】

その後、燃料の移送が完了すれば、バルブ制御部２２１はポペット制御バルブ２２３に対する制御指令Ｃ２の出力を停止する。これにより、ポペット制御バルブ２２３は遮断位置になるので、図５（Ｂ）に示すように、ポペット流路２０４およびポペット内空間２１２ｃは還流路２０３から遮断され、相対的に高圧な状態に戻る。それゆえ、バルブスプリング２１６の付勢、ポペット２１２の前面および背面にかかる圧力差、並びに、ポペット２１２の前面および背面における面積差に由来する力によって、ポペット２１２は中間開位置から閉方向Ｌ１側に移動し、ポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３に当接する。その結果、ポペット２１２は、図４（Ａ）に示す状態と同様に閉位置に戻る。このとき、ポペット２１２は、オリフィス機能を有する頭部貫通孔２１２ｄからの燃料流入により緩やかに移動するため、主流路２０１の急激な閉止に伴うサージ圧の発生が抑制される。

【0079】

次に、ピストン２１４ａが閉死点にある場合について説明する。図６（Ａ）に示す状態は、図４（Ａ）に示す状態と同様に、ポペット２１２は閉位置にあって主流路２０１は遮断されているが、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは閉死点の位置にある。その後、図６（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ポペット制御バルブ２２３に対して制御指令Ｃ２（図中太線矢印）を出力する。これにより、ポペット制御バルブ２２３が遮断位置から接続位置に切り替えられる。

【0080】

ポペット制御バルブ２２３が接続位置になると、ポペット流路２０４が還流路２０３と接続されるので、ポペット内空間２１２ｃ内に満たされている燃料はポペット流路２０４から還流路２０３に流入し、燃料タンクに還流する。これにより、図６（Ｂ）に示すように、還流路２０３、ポペット流路２０４、およびポペット内空間２１２ｃが相対的に低圧となる。この状態では、ピストン２１４ａは既に閉死点に位置している。それゆえ、図５（Ａ）に示すように、主流路２０１の高圧により、ポペット２１２は閉位置から開方向Ｌ２に向かって移動すれば、ポペット２１２の位置はピストン機構２１４により中間開位置に調整され、小流量の燃料が移送される。

【0081】

その後、燃料の移送が完了すれば、バルブ制御部２２１はポペット制御バルブ２２３に対する制御指令Ｃ２の出力を停止する。これにより、ポペット制御バルブ２２３は遮断位置になるので、図５（Ｂ）に示すように、ポペット２１２は、図６（Ａ）に示す状態と同様に閉位置に戻る。

【0082】

［燃料給油時のバルブ装置の動作］
次に、燃料が大流量で流れる場合におけるバルブ装置２００Ａの動作について、図７（Ａ）・（Ｂ）、図８（Ａ）・（Ｂ）、図９（Ａ）・（Ｂ）、並びに、図１０（Ａ）～（Ｃ）を参照して具体的に説明する。

【0083】

前述したように、図１（Ａ）または図１（Ｂ）に示すインテグラルタンクでは、燃料が小流量で流れる場合は、各タンク同士の間で給油移送配管４０を介して燃料を移送する場合に相当する。これに対して、燃料が大流量で流れる場合としては、外部からインテグラルタンクに対して燃料を給油する場合が挙げられる。なお、前述したように、ポペット２１２が閉位置にある待機状態では、ピストン機構２１４のピストン２１４ａの位置としては、開死点の場合と閉死点の場合とがあり得る。そこで、小流量の場合と同様に、まず、ピストン２１４ａが開死点にある場合について説明する。

【0084】

まず、図７（Ａ）に示す状態は、ポペット２１２は閉位置にあり主流路２０１は遮断されているため、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは開死点の位置にある。ポペット２１２は、バルブスプリング２１６により閉方向Ｌ１（上流側）に付勢されているため、ポペット頭部２１２ａはバルブシート２１３に当接している。このとき、バルブ制御部２２１は、ピストン機構制御バルブ２２２を副流路接続位置にするとともに、ポペット制御バルブ２２３を遮断位置にしている。この状態では、ピストン流路２０５は副流路２０２に接続し、ポペット流路２０４は、還流路２０３から遮断されている。

【0085】

ここで、図７（Ａ）に示す状態では、主流路２０１には外部から燃料を給油するための圧力が加えられている。それゆえ、還流路２０３以外の各流路（主流路２０１の上流側、ポペット内空間２１２ｃ、ピストンシリンダ２１４ｂ、副流路２０２、ポペット流路２０４、並びにピストン流路２０５）は相対的に高圧となり、還流路２０３のみ相対的に低圧となっている。

【0086】

次に、図７（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ピストン機構制御バルブ２２２に対して制御指令Ｃ１（図中太線矢印）を出力する。これにより、ピストン機構制御バルブ２２２が副流路接続位置から還流路接続位置に切り替えられる。ピストン機構制御バルブ２２２が還流路接続位置になると、ピストン流路２０５が還流路２０３に接続されるので、ピストン流路２０５内に満たされている燃料は還流路２０３に流入し、燃料タンクに還流する。これにより、ピストンシリンダ２１４ｂの開方向Ｌ２側（あるいはシリンダ底面２１４ｅ側）は、ピストンシリンダ２１４ｂの閉方向Ｌ１側よりも相対的に低圧となる。

【0087】

その後、図８（Ａ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ポペット制御バルブ２２３に対して制御指令Ｃ２（図中太線矢印）を出力する。これにより、ポペット流路２０４も還流路２０３に接続される。その結果、ポペット内空間２１２ｃおよびピストンシリンダ２１４ｂ内も高圧状態から低圧状態に変化するとともに、ピストン機構２１４では、ピストン２１４ａの位置は開死点のままで維持される。それゆえ、ポペット２１２は、図８（Ａ）に示す閉位置から図８（Ｂ）に示す最大開位置まで移動する。

【0088】

さらにその後、燃料の給油が完了すれば、図９（Ａ）に示すように、バルブ制御部２２１はポペット制御バルブ２２３に対する制御指令Ｃ２の出力を停止する。これにより、ポペット制御バルブ２２３は遮断位置になるので、ポペット流路２０４およびポペット内空間２１２ｃは還流路２０３から遮断され、相対的に高圧な状態に戻る。それゆえ、バルブスプリング２１６の付勢、ポペット２１２の前面および背面にかかる圧力差、並びに、ポペット２１２の前面および背面における面積差に由来する力によって、ポペット２１２は最大開位置から閉方向Ｌ１側に移動し、ポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３に当接する。このとき、ポペット２１２は、オリフィス機能を有する頭部貫通孔２１２ｄからの燃料流入により緩やかに移動するため、主流路２０１の急激な閉止に伴うサージ圧の発生が抑制される。

【0089】

また、図９（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１はピストン機構制御バルブ２２２に対する制御指令Ｃ１の出力を停止する。それゆえ、ピストン機構制御バルブ２２２は、副流路接続位置になるので、ピストン流路２０５は相対的に高圧な状態に戻る。ポペット２１２は、閉方向Ｌ１側に移動して閉位置に戻るので、その結果、バルブ装置２００Ａは、図７（Ａ）に示す状態に戻る。

【0090】

次に、ピストン２１４ａが閉死点にある場合について説明する。図１０（Ａ）に示す状態は、図７（Ａ）に示す状態と同様に、ポペット２１２は閉位置にあって主流路２０１が遮断されているが、ピストン機構２１４のピストン２１４ａは閉死点の位置にある。その後、図１０（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ピストン機構制御バルブ２２２に対して制御指令Ｃ１（図中太線矢印）を出力する。これにより、ピストン機構制御バルブ２２２が副流路接続位置から還流路接続位置に切り替えられる。

【0091】

ピストン機構制御バルブ２２２が還流路接続位置になると、ピストン流路２０５が還流路２０３に接続される。それゆえ、ピストン流路２０５およびピストンシリンダ２１４ｂ内に満たされている燃料は還流路２０３に流入し、燃料タンクに還流する。これにより、ピストンシリンダ２１４ｂの開方向Ｌ２側（あるいはシリンダ底面２１４ｅ側）は、ピストンシリンダ２１４ｂの閉方向Ｌ１側よりも相対的に低圧となる。その結果、図１０（Ｃ）に示すように、ピストン２１４ａは、閉死点から開方向Ｌ２側に移動して開死点に位置することになる。

【0092】

その後、図８（Ａ）に示すように、バルブ制御部２２１は、ポペット制御バルブ２２３に対して制御指令Ｃ２（図中太線矢印）を出力する。これにより、ポペット流路２０４も還流路２０３に接続されるので、図８（Ｂ）に示すように、ポペット２１２は、閉位置から最大開位置まで移動する。

【0093】

さらにその後、燃料の給油が完了すれば、図９（Ａ）に示すように、バルブ制御部２２１はポペット制御バルブ２２３に対する制御指令Ｃ２の出力を停止する。これにより、ポペット制御バルブ２２３は遮断位置になるので、バルブスプリング２１６の付勢、ポペット２１２の前面および背面にかかる圧力差、並びに、ポペット２１２の前面および背面における面積差に由来する力によって、ポペット２１２は最大開位置から閉方向Ｌ１側に移動し、ポペット頭部２１２ａがバルブシート２１３に当接する。このとき、ポペット２１２は、オリフィス機能を有する頭部貫通孔２１２ｄからの燃料流入により緩やかに移動するため、主流路２０１の急激な閉止に伴うサージ圧の発生が抑制される。

【0094】

また、図９（Ｂ）に示すように、バルブ制御部２２１はピストン機構制御バルブ２２２に対する制御指令Ｃ１の出力を停止し、ピストン流路２０５は相対的に高圧な状態に戻る。ポペット２１２は、閉方向Ｌ１側に移動して閉位置に戻る。その結果、バルブ装置２００Ａは、図７（Ａ）に示す状態に戻る。

【0095】

このように、本発明に係るバルブ装置２００Ａでは、シャットオフバルブ２１０の主流路２０１を流通する燃料をピストン機構２１４の作動流体として用い、ポペット２１２の位置を調整することができる。それゆえ、部材点数の増加を抑制した簡素な構成で、ポペット２１２の開閉またはポペット２１２の開度等を調整することができる。特に本実施の形態では、ポペット２１２が開放されている状態でピストン２１４ａにポペット２１２のポペット背面部２１２ｂが当接したり離間したりする。

【0096】

それゆえ、例えば燃料タンクへ給油するときには、ピストン２１４ａを開死点に位置させてポペット２１２の開度を大きくすることにより、大流量で燃料を流通させることができる。また、例えば他の燃料タンクに燃料を移送するときには、ピストン２１４ａを開死点に位置させてポペット２１２の開度を小さくすることにより、小流量で燃料を流通させることができる。また、容量が異なるタンクへ同時並行で燃料を給油または移送する場合であっても、ポペット２１２の開度を変化させることで、各タンクへの燃料の流量を容易に設定することができる。

【0097】

［変形例］
本実施の形態では、流量調整部２２０が備える制御バルブが、ピストン機構制御バルブ２２２およびポペット制御バルブ２２３であるが、本発明はこれに限定されず、制御バルブとしては、ピストン機構２１４の制御に利用されるピストン機構制御バルブ２２２のみであってもよい。また、単一のピストン機構制御バルブ２２２を複数の制御バルブに代えてピストン機構２１４を制御するように構成されてもよいし、ピストン機構制御バルブ２２２およびポペット制御バルブ２２３以外の制御バルブを備えてもよい。

【0098】

また、本実施の形態では、ポペット２１２は、主流路２０１を流通する燃料の圧力によって移動するよう構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポペット２１２は公知の機械的または電気的な手法で閉方向Ｌ１または開方向Ｌ２に移動可能に構成されてもよい。

【0099】

また、本実施の形態では、図３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、ポペット２１２の開度として、より小さな開度（中間開位置、図３（Ｃ）参照）と全開状態の開度（最大開位置、図３（Ｂ）参照）との二段階を例示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピストン機構制御バルブ２２２として、ピストン機構２１４に印加する燃料（作動流体）の圧力を調整できるような公知のバルブ装置を用いることで、ポペット２１２の開方向Ｌ２側への移動位置を複数段階に変化させることが可能となる。

【0100】

これにより、ピストン２１４ａが閉死点に位置するときのポペット２１２の開度（中間開位置）と、ピストン２１４ａが開死点に位置するときのポペット２１２の開度（最大開位置）との間となる、中間の開度を少なくとも一つ設定することができる。これにより、ピストンシリンダ２１４ｂにおけるピストン流路２０５の接続側の内部に対して、当該ピストン流路２０５からより低い圧力を加えることができるので、ポペット２１２の位置を中間段階で規定することが可能となる。その結果、主流路２０１における燃料の流量を、小流量化または大流量化できるだけでなく、少なくとも一段階の中間流量化も実現することができる。

【0101】

さらに、図１（Ａ）に示すセンタータンク１１、右舷タンク１２、および左舷タンク１３は、全てが同じ容量ではなく、例えば、右舷タンク１２および左舷タンク１３が同じ容量であったとしても、右舷タンク１２および左舷タンク１３と、センタータンク１１とはそれぞれ容量が異なっているとする。

【0102】

この場合、前述したように、ピストン機構制御バルブ２２２の副流路接続位置を複数段階に設定して、中間の開度を設定することにより、主流路２０１での燃料の流量として、小流量および大流量だけでなく、さまざまな中間流量を設定することができる。これにより、それぞれのタンク容器の容量に合わせて燃料の流量を容易に設定することが可能となる。したがって、ピストン機構制御バルブ２２２等の制御バルブは、バルブ制御部２２１により複数段階に切り替え可能に構成されてもよい。

【0103】

また、本実施の形態では、前述したように、バルブ装置２００Ａを燃料移送または燃料給油の場合を例に挙げて説明したが、バルブ装置２００Ａは燃料移送または燃料給油だけでなく、燃料タンクからの抜油にも対応することができる。

【0104】

さらに、本実施の形態、並びに後述する各実施の形態では、本発明に係る燃料流量調整バルブ装置を航空機の燃料タンクに適用した構成を例示しているが、本発明は航空機分野に限定されず、他のさまざまな分野の燃料タンクにも好適に用いることができる。

【0105】

（実施の形態２）
前記実施の形態１では、制御バルブであるポペット制御バルブ２２３がバルブ制御部２２１による制御指令Ｃ２に基づいて動作する構成であったが、本発明はこれに限定されず、制御バルブが給油または移送の際の燃料の圧力で動作する構成であってもよい。このような構成の一例について、図１１～図１３（Ａ）・（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

【0106】

［バルブ装置の構成］
図１１に示すように、本実施の形態２に係るバルブ装置２００Ｂは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａと同様に、燃料の流路として、主流路２０１、副流路２０２ａ，２０２ｂ、還流路２０３ａ，２０３ｂ、ポペット流路２０４およびピストン流路２０５を備えているとともに、主流路２０１を開閉するシャットオフバルブ２３０と、流量調整部２４０とを備えている。

【0107】

シャットオフバルブ２３０の構成は前記実施の形態１に係るシャットオフバルブ２１０と同様であり、マニホールド２３１、ポペット２３２、バルブシート２３３、ピストン機構２３４、ポペットシャフト２３５、およびバルブスプリング２３６等を備えている。ポペット２３２の基本的な構成も前記実施の形態１に係るポペット２１２と同様であり、閉方向Ｌ１側のポペット頭部２３２ａ、開方向Ｌ２側のポペット背面部２３２ｂ、およびポペット内空間２３２ｃを有している。また、ポペット２３２には、前記実施の形態１と同様に、ポペット頭部２３２ａからポペット内空間２３２ｃに貫通する頭部貫通孔２３２ｄが設けられ、この頭部貫通孔２３２ｄ内には、チェックバルブ２３２ｅが設けられている。

【0108】

また、ピストン機構２３４の基本的な構成も前記実施の形態１に係るピストン機構２１４と同様であり、ピストン２３４ａおよびピストンシリンダ２３４ｂにより少なくとも構成されている。また、ピストン２３４ａの閉方向Ｌ１側の頂面がピストン閉頂面２３４ｃであり、ピストン２３４ａの開方向Ｌ２側の頂面がピストン開頂面２３４ｄである。さらに、ピストンシリンダ２３４ｂの開方向Ｌ２側の底面がシリンダ底面２３４ｅである（図中一点鎖線の矢印）。

【0109】

また、流量調整部２４０の基本的な構成も前記実施の形態１に係る流量調整部２２０と同様であり、バルブ制御部２４１、ピストン機構制御バルブ２４２、およびポペット制御バルブ２４３を含む構成となっている。バルブ制御部２４１は、ポペット制御バルブ２４３に対して制御指令Ｃ３を出力可能としている。

【0110】

ピストン機構制御バルブ２４２は、前記実施の形態１に係るピストン機構制御バルブ２２２と同様に、ピストン流路２０５を副流路２０２ａと還流路２０３ａとに分岐する箇所に設けられ、ピストン流路２０５を副流路２０２ａに接続する副流路接続位置およびピストン流路２０５を還流路２０３ａに接続する還流路接続位置に切り替え可能に構成されている。本実施の形態では、ピストン機構制御バルブ２４２は、予め設定された給油または移送の際の燃料の圧力により動作するクラッキングバルブとなっている。

【0111】

また、ポペット制御バルブ２４３は、抜油を考慮して、前記実施の形態１に係るポペット制御バルブ２２３とは異なり、図１１に示すように、ポペット流路２０４を副流路２０２ｂまたは還流路２０３ｂに接続する箇所に設けられている。このように、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ｂは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａとは異なり、二つの副流路２０２ａおよび副流路２０２ｂを備えているとともに、二つの還流路２０３ａ，２０３ｂを備えている。

【0112】

副流路２０２ａは、前記実施の形態１と同様に、ピストン機構制御バルブ２４２およびピストン流路２０５を介してピストン機構２３４に接続され、還流路２０３ａも前記実施の形態１と同様に、ピストン機構制御バルブ２４２に接続されている。これに対して、副流路２０２ｂは、副流路２０２ａより分岐してポペット制御バルブ２４３に接続されており、還流路２０３ｂは、還流路２０３ａより分岐してポペット制御バルブ２４３に接続されている。

【0113】

ポペット制御バルブ２４３は、ポペット流路２０４を還流路２０３ｂに接続する還流路接続位置と、ポペット流路２０４を副流路２０２ｂに接続する副流路接続位置とを切り替え可能となっている。なお、ポペット制御バルブ２４３としてはソレノイドバルブが例示されるが、これに限定されず公知の他のバルブを用いることができる。

【0114】

［バルブ装置の動作］
次に、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ｂの動作の一例について説明する。まず、図１２（Ａ）に示す状態は、ポペット２３２が閉位置にあるので主流路２０１が遮断されている。なお、ピストン機構２３４のピストン２３４ａは閉死点の位置にある。ポペット２３２は、バルブスプリング２３６により閉方向Ｌ１に付勢されているため、ポペット頭部２３２ａはバルブシート２３３に当接している。

【0115】

このように、ポペット２３２がバルブシート２３３に当接して主流路２０１を遮断しているときには、ピストン機構制御バルブ２４２は副流路接続位置にあり、ポペット制御バルブ２４３も副流路接続位置にある。この状態では、ポペット制御バルブ２４３には制御指令は出力されていない。また、主流路２０１、ポペット内空間２３２ｃ、ピストンシリンダ２３４ｂ、副流路２０２ａ，２０２ｂ、ポペット流路２０４、並びに、ピストン流路２０５のいずれも相対的に高圧な状態となっている。

【0116】

なお、図１２（Ａ）・（Ｂ）および図１３（Ａ）・（Ｂ）に示す動作説明の図では、各流路等の圧力状態を三種類の網掛けで区分して示している。例えば、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）・（Ｂ）に示す主流路２０１等では、相対的に高圧の状態を濃い網掛けで図示し、図１２（Ｂ）、図１３（Ａ）に示すポペット内空間２３２ｃ等では、相対的に低圧の状態を薄い網掛けで図示している。さらに、図１２（Ｂ）に示す主流路２０１等では、燃料を移送する比較的低圧な状態を、中間的な網掛けで図示している。

【0117】

次に、燃料移送時等のように燃料が小流量で流れる場合には、センタータンク移送ポンプ３１により、図１２（Ｂ）に示すように、燃料を移送するために比較的低圧で主流路２０１内に燃料が流入する（中間的な網掛けで図示）。この状態で、バルブ制御部２４１はポペット制御バルブ２４３に対して制御指令Ｃ３を出力する（図中太線矢印）。これにより、ポペット制御バルブ２４３は、副流路接続位置から還流路接続位置に切り替えられるので、ポペット内空間２３２ｃ内の燃料は、ポペット流路２０４および還流路２０３ｂを介して燃料タンクに還流される。それゆえ、ポペット内空間２３２ｃは、主流路２０１よりもさらに低圧となるので、ポペット２３２が開方向Ｌ２に移動する。

【0118】

このとき、ピストン機構２３４内（ピストンシリンダ２３４ｂ内）は、主流路２０１と同程度の圧力であり（中間的な網掛けで図示）、ポペット内空間２３２ｃはより低圧である（薄い網掛けで図示）。それゆえ、ピストンシリンダ２３４ｂ内はポペット内空間２３２ｃよりも相対的に高圧のままであるので、ピストン２３４ａは閉死点に位置する。その結果、ポペット２３２は中間開位置となり、主流路２０１が相対的に小さく開放され、小流量の燃料が流通することになる。

【0119】

次に、燃料給油時等のように燃料が大流量で流れる場合には、図１３（Ａ）に示すように、例えば外部から高圧で主流路２０１内に燃料が流入する（図１２（Ｂ）よりも濃い網掛けで図示）。この状態で、バルブ制御部２４１はポペット制御バルブ２４３に対して制御指令Ｃ３を出力する。また、このとき、ポペット２３２が移動するときのクラッキング圧（主流路２０１内の高圧）が副流路２０２ａを介してピストン機構制御バルブ２４２に伝達され、ピストン機構制御バルブ２４２が動作して副流路接続位置から還流路接続位置に切り替わる。

【0120】

制御指令Ｃ３によりポペット制御バルブ２４３は副流路接続位置から還流路接続位置に切り替えられ、ポペット内空間２３２ｃは、主流路２０１よりもさらに低圧となる。また、ピストン機構制御バルブ２４２が還流路接続位置となれば、ピストン機構２３４内の燃料は還流路２０３ａを介して燃料タンクに還流されるため、ピストン２３４ａは閉死点から開死点に移動する。その結果、ポペット２３２が開方向Ｌ２に移動する状態が維持されるとともに、ポペット背面部２３２ｂは、開死点に位置するピストン２３４ａのピストン閉頂面２３４ｃに当接する。それゆえ、ポペット２３２は最大開位置となり、主流路２０１は最大開度で開放され、大流量の燃料が流通することになる。

【0121】

その後、図１３（Ｂ）に示すように、給油が完了すれば、バルブ制御部２４１は、ポペット制御バルブ２４３に対する制御指令Ｃ３の出力を停止する。これにより、ポペット制御バルブ２４３は副流路接続位置になるので、バルブスプリング２３６の付勢、ポペット２３２の前面および背面にかかる圧力差、並びに、ポペット２３２の前面および背面における面積差に由来する力によって、ポペット２３２は最大開位置から閉方向Ｌ１に移動する。

【0122】

これにより、ポペット２３２は閉位置となり、主流路２０１が遮断される。なお、ポペット２３２は、チェックバルブ２３２ｅを有する頭部貫通孔２３２ｄからの燃料流入により緩やかに移動するため、主流路２０１の急激な閉止に伴うサージ圧の発生が抑制される。また、ポペット制御バルブ２４３が副流路接続位置に切り替わることにより、クラッキングバルブであるピストン機構制御バルブ２４２では、その上下の圧力が等しくなる。そのため、スプリングの付勢により、ピストン機構制御バルブ２４２は、還流路接続位置から副流路接続位置に切り替わる。その結果、ピストン機構２３４の動作も停止する。このとき図１３（Ｂ）では、ピストン２３４ａは開死点に位置しているが、閉死点に位置してもよい。

【0123】

このように、本実施の形態では、ピストン機構制御バルブ２４２としてクラッキングバルブを用いている。前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａでは、ピストン機構制御バルブ２２２およびポペット制御バルブ２２３のいずれも、バルブ制御部２４１により制御されるソレノイドバルブを用いるが、本実施の形態では、ポペット制御バルブ２４３のみソレノイドバルブにすることができるので、制御バルブとしてソレノイドバルブの個数を減らすことができる。

【0124】

また、本実施の形態では、前述したように、バルブ装置２００Ｂを燃料移送または燃料給油の場合を例に挙げて説明したが、バルブ装置２００Ｂは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａと同様に、燃料移送または燃料給油だけでなく、燃料タンクからの抜油にも対応することができる。

【0125】

（実施の形態３）
前記実施の形態１および２では、ポペットの開度を調整することのみで、主流路を流れる燃料の流量を調整している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、小流量を実現するために、ポペット頭部に設けられた貫通孔を利用することで、ポペットを閉じた状態でも小流量を実現することが可能である。このような構成の一例について、図１４～図１７（Ａ）・（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

【0126】

［バルブ装置の構成］
図１４に示すように、本実施の形態３に係るバルブ装置２００Ｃは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａまたは前記実施の形態２に係るバルブ装置２００Ｂとは異なり、ピストン機構２５４は、ポペット頭部２５２ａに設けられた頭部貫通孔２５２ｄを閉止するように、ポペット頭部２５２ａの開方向Ｌ２側から嵌合した構成となっている。

【0127】

具体的には、バルブ装置２００Ｃは、燃料の流路として、主流路２０１、二つの副流路２０２ｃ，２０２ｄ、二つの還流路２０３ｃ，２０３ｄ、二つのポペット流路２０４ａ，２０４ｂ、およびピストン流路２０５を備えているとともに、さらに抜油路２０６を備えている。また、バルブ装置２００Ｃは、主流路２０１を開閉するシャットオフバルブ２５０と、流量調整部２６０とを備えている。

【0128】

シャットオフバルブ２５０の構成は前記実施の形態１に係るシャットオフバルブ２１０または前記実施の形態２に係るシャットオフバルブ２３０と同様であり、マニホールド２５１、ポペット２５２、バルブシート２５３、ピストン機構２５４、ピストンシャフト２５５、およびバルブスプリング２５６等を備えている。ポペット２５２は、閉方向Ｌ１側のポペット頭部２５２ａ、開方向Ｌ２側のポペット背面部２５２ｂ、およびピストン嵌合部２５２ｃを有している。ポペット頭部２５２ａの開方向Ｌ２側にはピストン嵌合部２５２ｃが設けられており、ピストン機構２５４が嵌合可能な凹部が形成されている。

【0129】

また、ポペット頭部２５２ａには、閉方向Ｌ１側から開方向Ｌ２側に貫通して、主流路２０１とピストン嵌合部２５２ｃとを連通可能とする頭部貫通孔２５２ｄが形成されている。さらに、ポペット２５２の側部には、ピストン嵌合部２５２ｃの内部空間（凹部内）と主流路２０１の下流側とを連通可能とする側部貫通孔２５２ｅが形成されている。この頭部貫通孔２５２ｄおよび側部貫通孔２５２ｅは、ピストン嵌合部２５２ｃにピストン機構２５４が嵌合することで閉止され、ピストン機構２５４がピストン嵌合部２５２ｃから脱離することで開放される。

【0130】

なお、ポペット２５２内には、前記実施の形態１に係るポペット２１２または前記実施の形態２に係るポペット２３２と同様に、その内部にポペット内空間２５２ｆを有している。ただし、ポペット内空間２５２ｆはポペット内空間２１２ｃまたはポペット内空間２３２ｃとは異なり、ポペット２５２の開閉には実質的に寄与しない。また、ポペット背面部２５２ｂは、前記実施の形態１に係るポペット２１２とピストン機構２１４のピストン２１４ａとが一体化したような構成となっており、ピストン機構２５４を囲むような円筒状の形状を有している。また、ポペット背面部２５２ｂの開方向Ｌ２側にはポペット背面空間２５２ｇが形成されている。

【0131】

ピストン機構２５４は、前記実施の形態１に係るピストン機構２１４または前記実施の形態２に係るピストン機構２３４とは異なり、円環状ではなくポペット背面部２５２ｂに当接するように構成されていない。ピストン機構２５４は、ロッド状のピストン２５４ａおよびピストンシリンダ２５４ｂを備えており、ピストンシャフト２５５は、ピストン２５４ａの開方向Ｌ２側から延伸するようにピストン２５４ａに設けられている。ピストン２５４ａはポペット頭部２５２ａの開方向Ｌ２側に設けられるピストン嵌合部２５２ｃに嵌合可能となっている。

【0132】

ピストン２５４ａの開方向Ｌ２側の端部には、ピストン背面部２５４ｃが設けられている。このピストン背面部２５４ｃは、ピストン２５４ａ本体とピストンシャフト２５５の段差として構成される。また、ピストン２５４ａの閉方向Ｌ１側の端部はピストン頂面２５４ｄとなっており、ピストン２５４ａがピストン嵌合部２５２ｃに嵌合したときには、ポペット頭部２５２ａの頭部貫通孔２５２ｄを閉止するように構成される。また、ピストン背面部２５４ｃの開方向Ｌ２側には、ピストン２５４ａを閉方向Ｌ１側に付勢するピストンスプリング２５４ｅが設けられている。

【0133】

ピストンシリンダ２５４ｂは、ピストン２５４ａの全体を収納するのではなく、ピストン２５４ａの開方向Ｌ２側（ピストン背面部２５４ｃ近傍）のみを収容するよう構成されている。これは、ピストン２５４ａの閉方向Ｌ１側（すなわちピストン頂面２５４ｄ近傍）はポペット頭部２５２ａのピストン嵌合部２５２ｃに嵌合するためである。また、ピストンシリンダ２５４ｂの開方向Ｌ２側には、ピストン流路２０５が接続されている。さらに、ピストン２５４ａには、ピストン頂面２５４ｄから内部を貫通してピストン背面部２５４ｃの側部に至るピストン貫通孔２５４ｆが設けられている。このピストン貫通孔２５４ｆはオリフィス機能を有している。

【0134】

流量調整部２６０の基本的な構成は、前記実施の形態２に係る流量調整部２４０と同様であり、バルブ制御部２６１、ピストン機構制御バルブ２６２、およびポペット制御バルブ２６３を含む構成となっている。さらに、流量調整部２６０は、抜油バルブ２６４およびチェックバルブ２６５，２６６，２６７を備えている。バルブ制御部２６１は、ピストン機構制御バルブ２６２に対して制御指令Ｃ４を出力可能としている。

【0135】

ピストン機構制御バルブ２６２は、ピストン流路２０５および還流路２０３ｃの間に設けられ、ピストン流路２０５を還流路２０３ｃに接続する接続位置およびピストン流路２０５と還流路２０３ｃとを遮断する遮断位置に切り替え可能に構成されている。なお、本実施の形態では、ピストン機構制御バルブ２６２はソレノイドバルブとして構成されるが、特に限定されない。

【0136】

また、ポペット制御バルブ２６３は、ポペット流路２０４ａ、副流路２０２ｃおよびピストン流路２０５を接続する箇所に設けられ、ポペット流路２０４ａを副流路２０２ｃに接続する副流路接続位置と、ポペット流路２０４ａをピストン流路２０５に接続するピストン流路接続位置とを切り替え可能となっている。なお、本実施の形態では、ポペット制御バルブ２６３としてはクラッキングバルブが例示されるが、特に限定されない。

【0137】

抜油バルブ２６４は、燃料移送時または燃料給油時には動作しないが、燃料タンクから燃料を抜油するときに動作する。抜油バルブ２６４は、抜油路２０６、副流路２０２ｄおよびポペット流路２０４ｂを接続する箇所に設けられ、副流路２０２ｄと抜油路２０６との圧力差により、ポペット流路２０４ｂをピストン流路２０５から遮断する遮断位置と、ポペット流路２０４ｂをピストン流路２０５に接続する接続位置との間で切り替え可能に構成されている。

【0138】

副流路２０２ｃ，２０２ｄは、それぞれ主流路２０１から分岐している。一方の副流路２０２ｃは、ポペット制御バルブ２６３を介してポペット流路２０４ａに接続可能となっている。また、副流路２０２ｃには、副流路チェックバルブ２６７が設けられている。

【0139】

還流路２０３ｃ，２０３ｄのうち、一方の還流路２０３ｃはピストン流路２０５から分岐しており、他方の還流路２０３ｄは抜油路２０６に接続されている。還流路２０３ｃおよび還流路２０３ｄは、前記実施の形態２と同様に下流側で合流しており、合流箇所の下流側には還流路チェックバルブ２６６が設けられている。また、還流路２０３ｄと抜油路２０６との間には抜油路チェックバルブ２６５が介在している。

【0140】

さらに本実施の形態では、前記の通り、ポペット流路２０４ａ，２０４ｂが設けられており、いずれもポペット２５２の背面側（開方向Ｌ２側）に接続されている。一方のポペット流路２０４ａは、ポペット制御バルブ２６３を介して副流路２０２ｃまたはピストン流路２０５に接続されており、他方のポペット流路２０４ｂは、抜油バルブ２６４を介してピストン流路２０５に接続されている。

【0141】

抜油路２０６の下流は、前記の通り抜油路チェックバルブ２６５を介して還流路２０３ｄに接続され、抜油路２０６の上流は、主流路２０１の下流側に接続されている。また、抜油バルブ２６４に対して、主流路２０１の上流から分岐した副流路２０２ｄおよびピストン流路２０５がそれぞれ分岐して接続されている。さらに、抜油バルブ２６４を介してポペット流路２０４ｂがピストン流路２０５に接続されている。抜油路チェックバルブ２６５は、抜油バルブ２６４が接続位置になり、抜油を完了させるときに、抜油路２０６の圧力を開放する。

【0142】

［バルブ装置の動作］
次に、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ｃの動作の一例について説明する。まず、図１４に示す状態は、ポペット２５２が閉位置にあるので主流路２０１が遮断されている。ポペット２５２は、バルブスプリング２５６により閉方向Ｌ１に付勢されているため、ポペット頭部２５２ａはバルブシート２５３に当接している。また、ピストン機構２５４のピストン２５４ａは閉死点の位置にいる。ピストン２５４ａは、ピストンスプリング２５４ｅにより閉方向Ｌ１に付勢しているため、ポペット頭部２５２ａのピストン嵌合部２５２ｃ内に嵌合された状態で、頭部貫通孔２５２ｄの内面に当接している。

【0143】

このように、ポペット２５２がバルブシート２５３に当接して主流路２０１を遮断しているときには、ピストン機構制御バルブ２６２は遮断位置にあり、ポペット制御バルブ２６３は副流路接続位置にある。また、図１４には網掛けで図示しないが、主流路２０１、ピストンシリンダ２５４ｂ、ポペット背面空間２５２ｇ、並びに、副流路２０２ｃ，２０２ｄのいずれも相対的に高圧な状態となっている。

【0144】

なお、図１５（Ａ）～図１７（Ｂ）に示す動作説明の図では、各流路等の圧力状態を四種類の網掛けで区分して示している。例えば、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）・（Ｂ）に示す主流路２０１等では、相対的に高圧の状態を濃い網掛けで図示し、図１５（Ａ）・（Ｂ）、図１６（Ａ）、図１７（Ｂ）に示す還流路２０３ｃ，２０３ｄ、ピストン流路２０５、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）、図１７（Ｂ）に示すポペット背面空間２５２ｇ等では、相対的に低圧の状態を薄い網掛けで図示している。

【0145】

さらに、図１５（Ａ）に示す主流路２０１等では、前記実施の形態２で説明した図１２（Ｂ）と同様に、燃料を移送する比較的低圧な状態を、中間的な網掛けで図示している。加えて、図１７（Ａ）に示す主流路２０１、ポペット背面空間２５２ｇ、ピストン流路２０５、並びに、図１７（Ｂ）に示す主流路２０１の上流側等では、主流路２０１の下流から上流に向けて生じる負圧を、低圧の網掛けとは異なる薄い網掛けで図示している。

【0146】

次に、燃料移送時等のように燃料が小流量で流れる場合には、センタータンク移送ポンプ３１により、図１５（Ａ）に示すように、燃料を移送するために比較的低圧で主流路２０１内に燃料が流入する（中間的な網掛けで図示）。このとき、ポペット制御バルブ２６３は副流路接続位置にあり、ポペット背面部２５２ｂの開方向Ｌ２側であるポペット背面空間２５２ｇは、副流路２０２ｃを介して主流路２０１と同圧になるので、ポペット２５２は開方向Ｌ２には移動しない。

【0147】

この状態から、バルブ制御部２６１はピストン機構制御バルブ２６２に制御指令Ｃ４を出力する（図中太線矢印）。これにより、ピストン機構制御バルブ２６２は、遮断位置から接続位置に切り替えられ、ピストンシリンダ２５４ｂ内は主流路２０１よりもさらに低圧となる。それゆえ、ピストン２５４ａが開方向Ｌ２に移動する。

【0148】

ピストン２５４ａが開方向Ｌ２に移動することにより、閉死点でピストン２５４ａにより閉止されていた頭部貫通孔２５２ｄおよび側部貫通孔２５２ｅが開放される。その結果、主流路２０１の上流から頭部貫通孔２５２ｄ、ピストン嵌合部２５２ｃおよび側部貫通孔２５２ｅを介して主流路２０１の下流に燃料が少量で流れることになる。

【0149】

次に、燃料給油時等のように燃料が大流量で流れる場合には、図１５（Ｂ）に示すように、例えば外部から高圧で主流路２０１内に燃料が流入する（図１５（Ａ）よりも濃い網掛けで図示）。この状態から、バルブ制御部２６１はピストン機構制御バルブ２６２に制御指令Ｃ４を出力する。また、このとき、ピストン２５４ａが移動するときのクラッキング圧（主流路２０１内の高圧）が副流路２０２ｃを介してポペット制御バルブ２６３に伝達され、ポペット制御バルブ２６３が動作して副流路接続位置からピストン流路接続位置に切り替わる。

【0150】

制御指令Ｃ４によりピストン機構制御バルブ２６２は遮断位置から接続位置に切り替えられるので、ピストンシリンダ２５４ｂ内は、主流路２０１よりも低圧となる。そのため、ピストン２５４ａは閉死点から開方向Ｌ２に移動して開死点に達する。また、ポペット制御バルブ２６３がピストン流路接続位置となれば、ポペット背面部２５２ｂから見て開方向Ｌ２側のポペット背面空間２５２ｇ内の燃料は、ピストン流路２０５を介して還流路２０３ｃに還流される。そのため、ポペット背面空間２５２ｇは主流路２０１よりも低圧となり（薄い網掛けで図示）、図１６（Ａ）に示すように、ポペット２５２は開方向Ｌ２に移動する。それゆえ、ポペット２５２は最大開位置となり、主流路２０１は最大開度で開放され、大流量の燃料が流通することになる。

【0151】

その後、図１６（Ｂ）に示すように、給油が完了すれば、バルブ制御部２６１はピストン機構制御バルブ２６２に対する制御指令Ｃ４の出力を停止する。これにより、ピストン機構制御バルブ２６２は遮断位置になるので、ピストン流路２０５およびピストンシリンダ２５４ｂは還流路２０３ｃから遮断され、相対的に高圧な状態に戻る。それゆえ、ピストンスプリング２５４ｅの付勢、並びに、ピストン２５４ａの前面および背面にかかる圧力差に由来する力によって、ピストン２５４ａは、閉方向Ｌ１側に移動するので、図１４に示す状態と同様に閉死点に位置する。そのため、ピストン嵌合部２５２ｃにピストン２５４ａが嵌合して頭部貫通孔２５２ｄおよび側部貫通孔２５２ｅが閉止される。このとき、ピストン２５４ａは、オリフィス機能を有するピストン貫通孔２５４ｆからの燃料流入により緩やかに移動するため、主流路２０１の急激な閉止に伴うサージ圧の発生が抑制される。

【0152】

また、主流路２０１内では給油時の高圧が失われるので、ポペット制御バルブ２６３は、ピストン流路接続位置から副流路接続位置に切り替わる。そのため、ポペット流路２０４ａおよびポペット内空間２５２ｆは主流路２０１内と同圧となる。このとき、ポペット２５２に対しては、バルブスプリング２５６の付勢に加えて、ピストン２５４ａの閉方向Ｌ１側への移動による力も加わる。そのため、ポペット２５２も閉方向Ｌ１に移動し、ポペット頭部２５２ａがバルブシート２５３に当接する。その結果、ポペット２５２は図１４に示す状態と同様に閉位置に戻り、主流路２０１が遮断される。

【0153】

なお、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａおよび前記実施の形態２に係るバルブ装置２００Ｂは、いずれも燃料の移送、給油および抜油に対応できるが、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ｃにおいては、燃料を抜油する際には、前述した抜油バルブ２６４、副流路２０２ｄ、および抜油路２０６等が必要になる。

【0154】

具体的には、主流路２０１の下流から上流に向けて負圧がかかる。そこで、図１７（Ａ）に示すように、抜油バルブ２６４が動作し、遮断位置から接続位置に切り替わる。これにより、ポペット流路２０４ｂがピストン流路２０５に接続されるので、ピストンシリンダ２５４ｂ、ポペット背面空間２５２ｇのいずれも主流路２０１と同じく負圧の状態となり（低圧とは異なる薄い網掛けで図示）、ポペット２５２およびピストン２５４ａが開位置Ｌ２に移動する。このとき、ピストン機構制御バルブ２６２は動作していない（遮断位置にある）ので、還流路２０３ｃから燃料が還流しない。その結果、燃料タンクから燃料を抜油することができる。

【0155】

その後、抜油が完了すれば、図１７（Ｂ）に示すように、ピストン機構制御バルブ２６２を動作させ、接続位置に切り替える。また、主流路２０１の下流側には抜油路２０６が接続されているので、この抜油路２０６から抜油バルブ２６４、還流路２０３ｄおよび２０３ｃ、ピストン機構制御バルブ２６２およびピストン流路２０５を介して、主流路２０１からピストン２５４ａおよびポペット２５２を作動させる燃料が流入する。これにより、ピストン２５４ａおよびポペット２５２は閉方向Ｌ１に移動し、主流路２０１を遮断する。

【0156】

具体的には、抜油バルブ２６４は接続位置にあるので、抜油路２０６からの燃料は、抜油バルブ２６４、還流路２０３ｄおよび２０３ｃ、ピストン機構制御バルブ２６２およびピストン流路２０５を介して、ポペット流路２０４ｂからポペット背面空間２５２ｇに流入する。これによりポペット２５２が閉方向Ｌ１に移動する。また、抜油バルブ２６４が接続位置にあれば、抜油路２０６からの燃料は、抜油バルブ２６４、還流路２０３ｄおよび２０３ｃ、ピストン機構制御バルブ２６２およびピストン流路２０５を介して、ピストンシリンダ２５４ｂのピストン背面部２５４ｃ側（開方向Ｌ２側）にも流入する。これによりピストン２５４ａが閉方向Ｌ１に移動する。

【0157】

ここで、還流路２０３ｃ，２０３ｄの下流には還流路チェックバルブ２６６が、また、抜油路２０６の下流には抜油路チェックバルブ２６５が設けられている。そのため、これらチェックバルブ２６５，２６６により還流路２０３ｃおよび還流路２０３ｄ（燃料タンクに開放されている）へ空気が流入することが回避される。

【0158】

さらに、ポペット制御バルブ２６３は、図１７（Ｂ）に示すように副流路接続位置にあるので、ポペット背面空間２５２ｇと副流路２０２ｃとは接続状態にある。ここで、副流路２０２ｃにも副流路チェックバルブ２６７が設けられているので、主流路２０１の下流からポペット背面空間２５２ｇに流入した燃料が、副流路２０２ｃを介して主流路２０１の上流側に逆流することが防止される。

【0159】

このように、本発明に係るバルブ装置２００Ｃでは、シャットオフバルブ２５０の主流路２０１を流通する燃料をポペット２５２およびピストン機構２５４の作動流体として用いるとともに、ピストン機構２５４がポペット頭部２５２ａに設けられる頭部貫通孔２５２ｄを開閉することができる。それゆえ、例えば燃料タンクへ給油するときには、ピストン機構２５４を離間させてポペット２５２の開度を大きくすることにより、大流量で燃料を流通させることができる。また、例えば他の燃料タンクに燃料を移送するときには、ポペット２５２を閉止した状態でピストン機構２５４のみを開方向に移動させ、頭部貫通孔２５２ｄで燃料を流通させることにより、小流量で燃料を流通させることができる。

【0160】

なお、本実施の形態では、ポペット２５２の位置としては、閉位置（例えば図１４、図１５（Ａ）等）および最大開位置（例えば図１６（Ａ）等）のみを例示しているが、ピストン機構２５４の位置を変化させることにより、中間開位置を実現することもできる。例えば、ピストン機構制御バルブ２６２の制御により、ピストン２５４ａの位置として、閉死点および開死点の中間となる位置を実現することができれば、ピストン機構２５４を当接させた状態でポペット２５２を開方向Ｌ２に移動することで、ポペット２５２の開度を調整することができる。また、容量が異なるタンクへ同時並行で燃料を給油または移送する場合であっても、ピストン機構２５４の移動を調整してポペット２５２の開度を変化させることで、各タンクへの燃料の流量を容易に設定することができる。

【0161】

（実施の形態４）
前記実施の形態１～３では、ポペットに対してピストン機構を組み合わせることにより、小流量および大流量を切り替えているが、本実施の形態４では、ポペットの開度を燃料タンク外部から設定するためのストッパ機構をさらに備えている。このストッパ機構について、図１８～図２３を参照して具体的に説明する。なお、本実施の形態では、ストッパ機構を前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａの構成に適用させた場合を例示するが、本発明はこれに限定されない。

【0162】

［ストッパ機構の構成］
まず、ストッパ機構を備えるバルブ装置の代表的な構成例について、図１８および図１９を参照して具体的に説明する。図１８に示すように、本実施の形態４に係るバルブ装置２００Ｄのストッパ機構２７０Ａは、ポペットシャフト２１５に被せられた状態で設けられるストッパ部材２７１と、ポペットシャフト２１５の側面に設けられるストッパ係止部２７２とにより少なくとも構成されている。ポペットシャフト２１５は、ポペット頭部２１２ａから背面側に延伸する軸である。ポペットシャフト２１５の一端は、ポペット頭部２１２ａに固定される固定端であり、ポペットシャフト２１５の他端は燃料タンクの外部に露出する露出端である。

【0163】

ストッパ部材２７１は、例えばポペットシャフト２１５の周囲を覆う形状（例えば筒状）であり、ポペットシャフト２１５を内部に挿入した状態で、当該ポペットシャフト２１５に対して回転可能となっている。また、ストッパ係止部２７２は、ポペットシャフト２１５の側面から突出する突起部である。ストッパ部材２７１の一端は、燃料タンクの外部に露出するストッパ操作端２７１ｂであり、ストッパ部材２７１の他端は、ストッパ係止部２７２に当接するストッパ係止端２７１ａである。

【0164】

なお、本実施の形態では、ストッパ係止部２７２は、前記の通り突起部として構成され、ストッパ部材２７１の他端（ストッパ係止端２７１ａ）を係止する構成となっているが、ストッパ係止部２７２の構成はこれに限定されない。ストッパ係止部２７２は、ポペットシャフト２１５または２３５もしくはピストンシャフト２５５に設けられ、ストッパ係止端２７１ａに係止する構成であれば突起状でなくてもよい。例えば、ストッパ部材２７１の当接部位が平坦な面状（当接面）であれば、ストッパ係止部２７２の係止部位は、当接面を受けることが可能な平坦な面状に構成されればよい（後述するストッパ機構２７０Ｃ参照）。

【0165】

ストッパ係止端２７１ａには、ストッパ係止部２７２に当接する複数の段差部が設けられている。この段差部は、ストッパ機構２７０Ａでは、ストッパ部材２７１の係止端側を階段状に突出させた形状となっており、図１８および図１９に示す例では、段差部は３段の段部で構成されている。ストッパ係止部２７２は、ストッパ係止端２７１ａの段差部に当接することにより、ポペットシャフト２１５に対するストッパ部材２７１の相対的な位置を規定する。

【0166】

なお、本実施の形態では、図１９に示すように、３段の段差部のうち最も閉方向Ｌ１側に位置する段部を上段２７３ａとし、次の段部を中段２７３ｂとし、最も後端側に位置する段部を下段２７３ｃとする。また、段差部の段数および段差の程度（各段部の高さの違い）は特に限定されず、後述するように、調整されるポペット頭部２１２ａの位置の段階に応じて適宜設定することができる。

【0167】

ストッパ操作端２７１ｂは、ポペットシャフト２１５の露出端とともに外部に露出している。また、ポペットシャフト２１５の露出端、および、ストッパ操作端２７１ｂの少なくともいずれかには、ストッパ部材２７１の回転位置を識別するためのマーキングが形成されている。

【0168】

マーキングの具体的な構成は特に限定されないが、ポペットシャフト２１５の露出端に設けられるマーキングとしては、例えば、図１８または図１９に示すように、ポペットシャフト２１５の周囲を一周する形状のシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂが挙げられる。これらシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂは、ポペットシャフト２１５の周囲を公知の塗料等で塗装した構成であってもよいし、ポペットシャフト２１５の周囲から突出したり陥没したりする溝状の構成であってもよい。

【0169】

２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂのうち、一方のシャフトマーキング２１５ａは、ポペットシャフト２１５の露出端側（外側）に位置し、他方のシャフトマーキング２１５ｂは、シャフトマーキング２１５ａよりも固定端側（内側）に位置する。なお、シャフトマーキング２１５ａは、図１８および図１９の双方に図示しているが、シャフトマーキング２１５ｂは、図１９のみに図示し、図１８では、ストッパ部材２７１の内部に隠れた状態にある。また、本実施の形態では、外側のシャフトマーキング２１５ａを白抜きの太線で図示し、内側のシャフトマーキング２１５ｂを黒の太線で図示している。

【0170】

また、ストッパ部材２７１の後端に設けられるマーキングとしては、例えば、ストッパ操作端２７１ｂの外周の一部を切り欠いた切欠き部２７１ｃが挙げられる。切欠きの形状または深さ等については特に限定されず、目視により確認できる程度であればよい。また、マーキングは、切欠きではなく公知の塗料で形成されてもよいし、突出部として形成されてもよい。本実施の形態では、外周の一部を矩形に切り欠いた形状となっている。

【0171】

前述したように、ストッパ係止端２７１ａに設けられる段差部は、上段２７３ａ、中段２７３ｂ、および下段２７３ｃの３段の段部で構成される。図１９上図に示すように、ストッパ係止部２７２が上段２７３ａに当接しているときには、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７１の中に隠れており、切欠き部２７１ｃは、外側から見て上方に位置している。なお、この状態を、説明の便宜上、上段当接状態と称する。

【0172】

また、図１９中央図に示すように、ストッパ係止部２７２が中段２７３ｂに当接しているときには、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂのうち後端側のシャフトマーキング２１５ａのみが外側に露出し、外側のシャフトマーキング２１５ｂはストッパ部材２７１の中に隠れている（図１８に示す状態と同じ）。また、切欠き部２７１ｃは、外側から見て上側方に傾斜して位置している。なお、この状態を、説明の便宜上、中段当接状態と称する。

【0173】

さらに、図１９下図に示すように、ストッパ係止部２７２が下段２７３ｃに当接しているときには、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはともに外側に露出しており、切欠き部２７１ｃは、外側から見て側方に位置している。なお、この状態を、説明の便宜上、下段当接状態と称する。

【0174】

ここで、図１９では、説明の便宜上、ポペット２１２、ポペットシャフト２１５、およびストッパ部材２７１のみを実線で図示し、マニホールド２１１および主流路２０１の一部を破線で図示している。また、図１９では、ポペット２１２の基準位置を点線で図示し、ストッパ機構２７０Ａで位置規制されたポペット２１２を実線で図示している。さらに、図１９では、上図、中央図、下図の間で、ストッパ操作端２７１ｂの位置とポペット頭部２１２ａの基準位置（図中点線で図示）とを一点鎖線で対応付けている。

【0175】

なお、バルブ装置２００Ｄにおけるストッパ機構２７０Ａ以外の構成は、図１８に示すように、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａと同様であるため、その具体的な説明は省略する。さらに、ストッパ機構２７０Ａを構成するストッパ部材２７１およびストッパ係止部２７２等の具体的な構成も特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。

【0176】

［ポペットの開度調整］
次に、前述したストッパ機構２７０Ａを備えるバルブ装置２００Ｄにおいて、ポペット２１２の開度を調整する点について、図１９を参照して具体的に説明する。

【0177】

例えば、操作者がストッパ操作端２７１ｂを回転させて、図１９上図に示す上段当接状態に切り替えると、前記の通り、ストッパ係止部２７２がストッパ係止端２７１ａの上段２７３ａに当接する。このとき、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動したとすれば、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７１により最も閉方向Ｌ１側で規制されることになる。それゆえ、図１９には図示しないが、ピストン機構２１４が開死点に位置していれば、ポペット頭部２１２ａは、最小の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最小量となる。

【0178】

このとき、前記の通り、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７１の中に隠れており、切欠き部２７１ｃは、外側から見て上方に位置している。このように、シャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂが露出せずに隠れており、切欠き部２７１ｃが上方に向いているときには、ストッパ機構２７０Ａは上段当接状態にあり、ポペット２１２が最小の開度で開放可能であることがわかる。

【0179】

次に、操作者がストッパ操作端２７１ｂを回転させて、図１９中央図に示す中段当接状態に切り替えると、前記の通り、ストッパ係止部２７２がストッパ係止端２７１ａの中段２７３ｂに当接する。このとき、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動したとすれば、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７１により閉方向Ｌ１側で中程度に規制されることになる。それゆえ、図１９には図示しないが、ピストン機構２１４が開死点に位置していれば、ポペット頭部２１２ａは、中間の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は中間量となる。

【0180】

このとき、前記の通り、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂのうち、一方のシャフトマーキング２１５ａのみがストッパ部材２７１の外側に露出し、他方のシャフトマーキング２１５ｂはストッパ部材２７１の中に隠れている。また切欠き部２７１ｃは、外側から見て上側方に傾斜して位置している。このように、シャフトマーキング２１５ａのみが露出し、切欠き部２７１ｃが上方から側方に傾斜して向いているときには、ストッパ機構２７０Ａは中段当接状態にあり、ポペット２１２が中間の開度で開放可能であることがわかる。

【0181】

次に、操作者がストッパ操作端２７１ｂを回転させて、図１９下図に示す下段当接状態に切り替えると、前記の通り、ストッパ係止部２７２がストッパ係止端２７１ａの下段２７３ｃに当接する。このとき、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動したとすれば、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７１により最も開方向Ｌ２側で規制されることになる。それゆえ、図１９には図示しないが、ピストン機構２１４が開死点に位置していれば、ポペット頭部２１２ａは、最大の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最大量となる。

【0182】

このとき、前記の通り、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７１の外側に露出しており、切欠き部２７１ｃは、外側から見て側方に位置している。このように、シャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂが露出し、切欠き部２７１ｃが側方に向いているときには、ストッパ機構２７０Ａは下段当接状態にあり、ポペット２１２が最大の開度で開放可能であることがわかる。

【0183】

このように、本実施の形態では、ストッパ機構２７０Ａのストッパ操作端２７１ｂを回転させることにより、ストッパ係止端２７１ａの複数の段差部のうちいずれかがストッパ係止部２７２に当接することになる。これにより、主流路２０１が開放されているときに、ポペット２１２が下流側に移動する位置をストッパ部材２７１により制限することができる。それゆえ、主流路２０１内におけるポペット頭部２１２ａの位置を多段階に調整することができる。その結果、主流路２０１を流通する燃料の流量を多段階に変更することができる。また、ストッパ機構２７０Ａは簡素な構成であるため、部材点数の増加を抑制しつつポペット２１２の開度を容易に調整することもできる。

【0184】

特に、本実施の形態では、ストッパ機構２７０Ａをタンク隔壁１０１の外側から操作することができるので、例えば、図１（Ａ）に示すセンタータンク１１、右舷タンク１２、および左舷タンク１３に対して同時並行で燃料を給油するときに、これらタンク容器の容量が異なっていても、ストッパ機構２７０Ａをタンク容器の外部から操作することで、それぞれのタンク容器の容量に合わせて燃料の流量を容易に設定することが可能となる。

【0185】

ポペット２１２の開度の調整をタンク容器（燃料タンク）の内部で行うとすれば、タンク容器から燃料を全て排出させる必要があるだけでなく、作業者がタンク容器内で作業できる環境を準備する必要がある（例えば、照明設備および換気設備等の準備等）。その結果、開度の調整を行うだけで非常に煩雑かつ長時間を要することになる。これに対して、本実施の形態であれば、燃料移送中または給油中にタンク容器の外側からストッパ機構２７０Ａを操作するだけで、容易に開度の調整ができるだけでなく、ストッパ機構２７０Ａに各種マーキングを設けることにより、ポペット２１２の開度の程度についても、タンク容器の外側から簡単に判断することができる。

【0186】

しかも、本実施の形態に係るバルブ装置２００Ｄは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａと同様にピストン機構２１４および流量調整部２２０を備えている。それゆえ、複数のタンク容器それぞれについて、ストッパ機構２７０Ａにより好適な燃料の流量を容易に調整できるだけでなく、各タンク容器に対して燃料を大流量で給油する場合、あるいは、各タンク容器の間で燃料を小流量で移送する場合には、流量調整部２２０によりピストン機構２１４を動作させることで容易に対応することができる。

【0187】

さらに、前記実施の形態１で説明したように、ピストン機構２１４の開度として中間の開度を設定することができれば、主流路２０１での燃料の流量として、小流量、中間流量、および大流量を設定することができる。それゆえ、ストッパ機構２７０Ａによる流量の多段階調整と組み合わせることにより、主流路２０１での燃料の流量をさらに多段階に調整することが可能となる。

【0188】

［変形例１］
次に、ストッパ機構２７０Ａの変形例について、図２０～図２３を参照して説明する。前述したストッパ機構２７０Ａでは、ストッパ部材２７１の一方の端部（ストッパ係止端２７１ａ）のみに段差部が設けられていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図２０に示すように、ストッパ部材２７１の両端に段差部が設けられるストッパ機構２７０Ｂであってもよい。

【0189】

具体的には、ストッパ機構２７０Ｂは、図２０に示すように、基本的には、前述したストッパ機構２７０Ａと同様の構成を有しているが、ストッパ操作端２７１ｄにも段差部が設けられている。この段差部は、ストッパ係止端２７１ａの段差部と同様に３段構成となっている。なお、ストッパ操作端２７１ｄ以外の構成は、前記す突破機構２７０Ａと同様であるので、その説明を省略する。

【0190】

次に、このストッパ機構２７０Ｂを備えるバルブ装置２００Ｄにおいて、ポペット２１２の開度を調整する点について、図２１を参照して具体的に説明する。

【0191】

ここで、ストッパ機構２７０Ａを用いた場合のポペット２１２の開度を説明する図１９では、ポペット２１２の基準位置を点線で図示し、ストッパ機構２７０Ａで位置規制されたポペット２１２を実線で図示していた。しかしながら、図２１では、基準位置にあるポペット２１２およびポペットシャフト２１５を実線で図示し、ストッパ機構２７０Ｂで位置規制されたポペット２１２およびポペットシャフト２１５を点線で図示している。また、図２１では、上図、中央図、下図の間で、ポペットシャフト２１５の基準位置とポペット頭部２１２ａの基準位置とを一点鎖線で対応付けている。

【0192】

例えば、操作者がストッパ操作端２７１ｄを回転させて、図２１上図に示す上段当接状態に切り替える。ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ポペットシャフト２１５のストッパ係止部２７２は、ストッパ係止端２７１ａの最も閉方向Ｌ１の位置となる上段２７３ａに当接する。これにより、ポペット頭部２１２ａは、最小の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最小量となる。

【0193】

このとき、前述したストッパ機構２７０Ａでは、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７１の中に隠れているが、ストッパ機構２７０Ｂでは、ストッパ操作端２７１ｄに段差部が設けられているので、側方から見れば、段差部によって２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂを目視することができる。なお、切欠き部２７１ｃは、外側から見て上側方に傾斜して位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７１ｄがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｂは上段当接状態にあり、ポペット２１２が最小の開度で開放可能であることがわかる。

【0194】

次に、操作者がストッパ操作端２７１ｄを回転させて、図２１中央図に示す中段当接状態に切り替える。ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ポペットシャフト２１５のストッパ係止部２７２は、ストッパ係止端２７１ａの中段２７３ｂに当接する。これにより、ポペット頭部２１２ａは、中間の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は中間量となる。

【0195】

このとき、ストッパ機構２７０Ｂでは、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂのうち、一方のシャフトマーキング２１５ａのみが段差部の外側に露出し、他方のシャフトマーキング２１５ｂの大部分は段差部の中に隠れている。また切欠き部２７１ｃは、外側から見て側方に位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７１ｄがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｂは中段当接状態にあり、ポペット２１２が中間の開度で開放可能であることがわかる。

【0196】

次に、操作者がストッパ操作端２７１ｄを回転させて、図２１下図に示す下段当接状態に切り替える。ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ポペットシャフト２１５のストッパ係止部２７２は、ストッパ係止端２７１ａの最も開方向Ｌ２側の位置となる下段２７３ｃに当接する。これにより、ポペット頭部２１２ａは、最大の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最大量となる。

【0197】

このとき、ストッパ機構２７０Ｂでは、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ操作端２７１ｄの段差部の中に隠れており、切欠き部２７１ｃは、外側から見て下側方に傾斜して位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７１ｄがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｂは下段当接状態にあり、ポペット２１２が最大の開度で開放可能であることがわかる。

【0198】

［変形例２］
また、他の例としては、図２２（Ａ）・（Ｂ）に示すように、押し込みながら回転可能な構成のストッパ部材２７４を備えるストッパ機構２７０Ｃであってもよい。このストッパ機構２７０Ｃは、ストッパ部材２７４に加えて、ストッパ外装体２７５、ストッパ係止部２７６を備えている。

【0199】

ストッパ部材２７４は、前述したストッパ機構２７０Ａまたは２７０Ｂのストッパ部材２７１と同様に、ポペットシャフト２１５の周囲を覆う形状（例えば筒状）であり、ポペットシャフト２１５を内部に挿入した状態で、当該ポペットシャフト２１５に対して回転可能となっている。また、ストッパ部材２７１と同様に、ストッパ部材２７４の一端はストッパ操作端２７４ｂであり、ストッパ部材２７４の他端はストッパ係止端２７４ａである。また、ストッパ操作端２７４ｂには、ストッパ機構２７０Ａまたは２７０Ｂと同様に切欠き部２７４ｃが設けられており、ストッパ係止端２７４ａの側面には、ストッパ突起部２７４ｄが設けられている。

【0200】

ストッパ外装体２７５は、ストッパ部材２７４の外側に位置し、内挿されたストッパ部材２７４を回転可能に保持する。ストッパ外装体２７５におけるストッパ係止端２７４ａ側には、平坦部２７５ａと段差部としての段差凹部２７５ｂとが設けられている。段差凹部２７５ｂは、図２２（Ｂ）に示すように、凹部第一段２７７ａおよび凹部第二段２７７ｂの２段の凹部で構成される。それゆえ、段差凹部２７５ｂと平坦部２７５ａとにより３段の段差部が構成される。平坦部２７５ａを段差部の「上段」とすれば、凹部第一段２７７ａは段差部の「中段」となり、凹部第二段２７７ｂは段差部の「下段」となる。

【0201】

なお、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）に示すストッパ機構２７０Ｃの要部拡大図であり、図２２（Ｂ）には、凹部第一段２７７ａおよび凹部第二段２７７ｂについて符号を図示しているが、図２２（Ａ）では、ストッパ機構２７０Ｃの全体を図示する便宜上、段差凹部２７５ｂのみ符号を図示し、凹部第一段２７７ａおよび凹部第二段２７７ｂについては符号を図示していない。また、図２３においても、開度調整を説明する便宜上、上図では、平坦部２７５ａおよび段差凹部２７５ｂについて符号を図示し、中央図では、段差凹部２７５ｂおよび凹部第一段２７７ａについて符号を図示し、下図では、段差凹部２７５ｂおよび凹部第二巻２７７ｂについて符号を図示している。

【0202】

ストッパ係止部２７６は、ポペットシャフト２１５におけるポペット２１２への支持端側に外装され、ストッパ部材２７４のストッパ係止端２７４ａに当接可能となっている。ストッパ係止端２７４ａには、前述したストッパ係止端２７１ａとは異なり、段差が設けられておらず平坦な面となっている。それゆえ、ストッパ係止部２７６における係止部位の形状は、平坦なストッパ係止端２７４ａに当接可能なように、同様に平坦な面状となっている。なお、これら以外のストッパ機構２７０Ｃの構成は、ストッパ機構２７０Ａまたは２７０Ｂと同様であるため、その説明を省略する。

【0203】

次に、このストッパ機構２７０Ｃを備えるバルブ装置２００Ｄにおいて、ポペット２１２の開度を調整する点について、図２３を参照して具体的に説明する。ここで、図２３では、図２１と同様に、基準位置にあるポペット２１２およびポペットシャフト２１５を実線で図示し、ストッパ機構２７０Ｃで位置規制されたポペット２１２およびポペットシャフト２１５を点線で図示している。また、図２３では、上図、中央図、下図の間で、ポペットシャフト２１５の基準位置およびポペット頭部２１２ａの基準位置に加えて、ストッパ突起部２７４ｄが段差凹部２７５ｂの凹部第一段２７７ａに位置するときのストッパ係止端２７４ａを、それぞれ一点鎖線で対応付けている。

【0204】

例えば、操作者が、ストッパ部材２７４のストッパ操作端２７４ｂを回転させて、図２３上図に示すように、ストッパ外装体２７５の平坦部２７５ａ（段差部の上段）にストッパ部材２７４のストッパ突起部２７４ｄを当接可能な状態（上段当接状態）に切り替える。このとき、ストッパ係止端２７４ａの位置は基準位置よりも最も閉方向Ｌ１側となる位置（閉側位置）に移動している。それゆえ、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ストッパ係止部２７６は、より手前でストッパ係止端２７４ａに当接する。その結果、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７４により最も閉方向Ｌ１側で規制されることになるので、ポペット頭部２１２ａは、最小の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最小量となる。

【0205】

このとき、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７４の外側に露出しており、切欠き部２７４ｃは、外側から見て側方に位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７４ｂがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｃは上段当接状態にあり、ポペット２１２が最少の開度で開放可能であることがわかる。なお、図２３上図に示すように、ストッパ係止部２７６が基準位置から閉側位置に移動するまでの間隔を、可動範囲ｍ１として図示している。

【0206】

次に、操作者が、ストッパ部材２７４のストッパ操作端２７４ｂを回転させて、図２３中央図に示すように、ストッパ外装体２７５の段差凹部２７５ｂの凹部第一段２７７ａ（段差部の中段）にストッパ部材２７４のストッパ突起部２７４ｄを当接可能な状態（中段当接状態）に切り替える。このとき、ストッパ係止端２７４ａの位置は、図２３上図に示す閉側位置よりも開方向Ｌ２側となる位置（中間開側位置）に移動し、基準位置に近づいている。

【0207】

ここで、図２３中央図に示すように、凹部第一段２７７ａの段差が間隔ｎ１を有しており、ストッパ係止部２７６が基準位置から中間開側位置に移動するまでの間隔を、可動範囲ｍ２とすれば、この可動範囲ｍ２は、図２３上図に示す可動範囲ｍ１および間隔ｎ１の和（ｍ２＝ｍ１＋ｎ１）となる。

【0208】

このように、ストッパ係止部２７６の可動範囲ｍ２は、可動範囲ｍ１よりも段差凹部２７５ｂの段差一つ分大きくなる。この状態で、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ポペットシャフト２１５のストッパ係止部２７２は、中程度でストッパ係止端２７４ａに当接する。その結果、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７４により中程度に閉方向Ｌ１側で規制されることになるので、ポペット頭部２１２ａは、中間の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は中間量となる。

【0209】

このとき、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂのうち、一方のシャフトマーキング２１５ａのみがストッパ部材２７４の外側に露出し、他方のシャフトマーキング２１５ｂはストッパ部材２７４の中に隠れている。また切欠き部２７４ｃは、外側から見て上側方に傾斜して位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７４ｂがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｃは中段当接状態にあり、ポペット２１２が中間の開度で開放可能であることがわかる。

【0210】

次に、操作者が、ストッパ部材２７４のストッパ操作端２７４ｂを回転させて、図２３下図に示すように、ストッパ外装体２７５の段差凹部２７５ｂの凹部第二段２７７ｂ（段差部の下段）にストッパ部材２７４のストッパ突起部２７４ｄを当接可能な状態（下段当接状態）に切り替える。このとき、ストッパ係止端２７４ａの位置は基準位置に一致する位置（最大開側位置）まで移動している。

【0211】

ここで、図２３下図に示すように、凹部第二段２７７ｂの段差が間隔ｎ２を有しており、ストッパ係止部２７６が基準位置から最大開側位置に移動するまでの間隔を、可動範囲ｍ３とすれば、この可動範囲ｍ３は、図２３上図に示す可動範囲ｍ１および間隔ｎ２の和（ｍ３＝ｍ１＋ｎ２）となる。間隔ｎ２は、平坦部２７５ａから見て凹部第一段２７７ａおよび凹部第二段２７７ｂの二つ分の段差になるので、凹部第一段２７７ａの間隔ｎ１よりも大きい（ｎ２＞ｎ１）。それゆえ、可動範囲ｍ３は、可動範囲ｍ２よりも大きくなる（ｍ３＞ｍ２＞ｍ１）。

【0212】

このように、ストッパ係止部２７６の可動範囲ｍ３は、可動範囲ｍ１を基準とすれば、段差凹部２７５ｂの段差二つ分大きくなり、可動範囲ｍ２を基準とすれば、段差凹部２７５ｂの段差一つ分大きくなる。この状態で、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動すれば、ストッパ係止部２７６は、最も開方向Ｌ２側でストッパ係止端２７４ａに当接する。その結果、ポペットシャフト２１５の位置は、ストッパ部材２７４により最も開方向Ｌ２側で規制されることになるので、ポペット頭部２１２ａは、最大の開度でバルブシート２１３から離間することができる。この場合、主流路２０１を流れる燃料の流量は最大量となる。

【0213】

このとき、２つのシャフトマーキング２１５ａ，２１５ｂはストッパ部材２７４の中に隠れており、切欠き部２７４ｃは、外側から見て上方に位置している。それゆえ、ストッパ操作端２７４ｂがこのような状況にあれば、ストッパ機構２７０Ｃは下段当接状態にあり、ポペット２１２が最大の開度で開放可能であることがわかる。

【0214】

［その他の変形例］
ここで、本実施の形態４では、ストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃのいずれにおいても、作業者が手作業により直接ストッパ操作端２７１ｂ、２７１ｄ、または２７４ｂを回転させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、公知の操作器を用いて、当該操作器を作業者が操作することによりストッパ操作端２７１ｂ、２７１ｄ、または２７４ｂが自動で回転するように構成されてもよい。公知の操作器としては、ボタンまたはスイッチを備え、ストッパ部材２７１または２７４を回転させるような構成を挙げることができる。

【0215】

また、本実施の形態に係るストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃは、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａに適用した構成となっている。言い換えれば、本実施の形態４に係るバルブ装置２００Ｄは、ストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃを除いて、前記実施の形態１に係るバルブ装置２００Ａと同様である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃは、前記実施の形態２に係るバルブ装置２００Ｂまたは前記実施の形態３に係るバルブ装置２００Ｃに適用されてもよい。

【0216】

ここで、バルブ装置２００Ｃには、ポペットシャフト２１５または２３５に該当する構成が存在しないが、代わりに、ピストン機構２５４がピストンシャフト２５５を備えている。バルブ装置２００Ｃでは、ポペット２５２の開度をピストン機構２５４により規制することができるので、ピストン機構２５４の閉方向Ｌ１の移動をストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃで規制することで、ポペット２５２の開度を調整することが可能である。

【0217】

それゆえ、本実施の形態では、ストッパ部材２７１または２７４は、シャットオフバルブ２１０，２３０または２５０が備えるバルブシャフト（シャットオフバルブ２１０ではポペットシャフト２１５、シャットオフバルブ２３０ではポペットシャフト２３５、シャットオフバルブ２５０ではピストンシャフト２５５に相当）に対して回転可能に設けられていればよい。また、マーキングもバルブシャフトに設けられていればよいので、ポペットシャフト２１５または２３５ではなく、ピストンシャフト２５５に設けることができる。

【0218】

なお、バルブ装置２００Ｄにおけるストッパ機構２７０Ａまたは２７０Ｂは、ストッパ係止端２７１ａにはストッパ係止部２７２に当接する複数段の段差部が設けられている。そのため、ストッパ操作端２７１ｂを回転させて、段差部におけるストッパ係止部２７２に係止する段（例えば、上段２７３ａ、中段２７３ｂ、および下段２７３ｃ）を切り替えることにより、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動したときのポペット頭部２１２ａの位置を変化させることができる。

【0219】

また、バルブ装置２００Ｄにおけるストッパ機構２７０Ｃは、ストッパ部材２７４のストッパ係止端２７４ａ側に外装され、複数段の段差部（平坦部２７５ａおよび段差凹部２７５ｂ）が設けられるストッパ外装体２７５を備えている。そのため、ストッパ操作端２７４ｂを回転させて、ストッパ外装体２７５の段差凹部２７５ｂにおける段（例えば、下段２７７ａ、中段２７７ｂ、および上段２７７ｃ）を切り替えることにより、ポペット２１２が開方向Ｌ２に移動したときのポペット頭部２１２ａの位置を変化させるように構成されている。

【0220】

しかしながら、本発明に係るバルブ装置のストッパ機構は、前述したストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃに限定されず、ストッパ部材のストッパ操作端を回転させることにより、ポペットが開方向Ｌ２に移動したときのポペット頭部の位置を、バルブシャフトの延伸方向に沿って変化させるように構成されていればよい。これにより、簡素な構成で、ポペットの開度を良好に調整することができる。

【0221】

また、ストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃは、いずれも複数段で構成される段差部を含むが、この段差部の各段は同じ間隔を有してもよいし、異なる間隔を有してもよい。例えば、図２２（Ａ）・（Ｂ）および図２３に例示するストッパ機構２７０Ｃでは、段差部として平坦部２７５ａおよび段差凹部２７５ｂを含むが、凹部第一段２７７ａの段差（間隔ｎ１）と、凹部第二段２７７ｂの段差（間隔ｎ２－間隔ｎ１）とは、同じ間隔であってもよいし異なる間隔であってもよい。また、ストッパ機構２７０Ａ～２７０Ｃが有する段差部は、いずれも３段で例示しているが、４段以上であってもよいし、２段であってもよい。

【0222】

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0223】

本発明は、燃料タンクの種類に関わらず、さまざまな燃料タンクの分野に広く好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0224】

１１ センタータンク（補助タンク）
１２ 右舷タンク（主タンク）
１３ 左舷タンク（主タンク）
２１ センタータンク給油バルブ（バルブ装置）
２２ 右舷タンク給油バルブ（バルブ装置）
２３ 左舷タンク給油バルブ（バルブ装置）
４０ 給油移送配管
５２ 右舷エンジン配管
５３ 左舷エンジン配管
６１ 右エンジン
６２ 左エンジン
２００Ａ～２００Ｄ バルブ装置
２０１ 主流路
２０２，２０２ａ，２０２ｂ 副流路
２０３ 還流路
２０４，２０４ａ，２０４ｂ ポペット流路
２０５ ピストン流路
２１０，２３０，２５０ シャットオフバルブ
２１１，２３１，２５１ マニホールド
２１２，２３２，２５２ ポペット
２１２ａ，２３２ａ，２５２ａ ポペット頭部
２１２ｂ，２３２ｂ，２５２ｂ ポペット背面部
２１３，２３３，２５３ バルブシート
２１４，２３４，２５４ ピストン機構
２１６，２３６ ポペットシャフト（バルブシャフト）
２１５ａ，２１５ｂ シャフトマーキング
２２０，２４０，２６０ 流量調整部
２２１，２４１，２６１ バルブ制御部
２２２，２４２，２６２ ピストン機構制御バルブ
２２３，２４３，２６３ ポペット制御バルブ
２５５ ピストンシャフト（バルブシャフト）
２７０Ａ～２７０Ｃ ストッパ機構
２７１，２７４ ストッパ部材
２７１ａ ストッパ係止端（段差部を含む）
２７４ａ ストッパ係止端
２７１ｂ，２７４ｂ ストッパ操作端
２７１ｄ ストッパ操作端（段差部を含む）
２７１ｃ，２７４ｃ 切欠き部（マーキング）
２７４ｄ ストッパ突起部
２７２，２７６ ストッパ係止部
２７５ ストッパ外装体
２７５ａ 平坦部（段差部）
２７５ｂ 段差凹部（段差部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】