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特表2023-551540別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁
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  • 特表-別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁 図1
  • 特表-別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁 図2
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  • 特表-別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁 図7C
  • 特表-別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁 図8
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-08
(54)【発明の名称】別々の静的シールおよび動的シールを有するトルク低減弁
(51)【国際特許分類】
   F16K 5/02 20060101AFI20231201BHJP
【FI】
F16K5/02 D
F16K5/02 J
F16K5/02 A
F16K5/02 G
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023533237
(86)(22)【出願日】2021-11-30
(85)【翻訳文提出日】2023-06-26
(86)【国際出願番号】 US2021061056
(87)【国際公開番号】W WO2022115724
(87)【国際公開日】2022-06-02
(31)【優先権主張番号】63/119,330
(32)【優先日】2020-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/536,549
(32)【優先日】2021-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523200675
【氏名又は名称】ゾーモックス・ピーエフティー・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】フオック・アラン
(72)【発明者】
【氏名】アーモンド・クリス
(72)【発明者】
【氏名】ライル・ピーター・ジェフリー
(72)【発明者】
【氏名】クルカルニ・スディール・ケイ
【テーマコード(参考)】
3H054
【Fターム(参考)】
3H054AA01
3H054BB02
3H054BB22
3H054CB34
3H054CD12
3H054CE03
(57)【要約】
弁組立体(10)は、中心軸(C)に沿って延び、外部プラグ表面(129)を有するプラグ本体(127)を含むプラグ(123)を含む。外部プラグ表面は、中心軸に沿って第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている。弁組立体は、内部キャビティ(111)を画定する内部スリーブ表面(109)を有するスリーブ(101)をさらに含む。内部スリーブ表面は、第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている。プラグ本体は、スリーブの内部キャビティの中に位置付けられる。プラグは、スリーブに対して中心軸を中心として回転可能であり、プラグはまた、スリーブに対して中心軸に沿って並進運動可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁組立体であって、
(a)中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグであって、前記外部プラグ表面は、前記中心軸に沿って第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、プラグと、
(b)内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を有するスリーブであって、前記内部スリーブ表面は、前記第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、スリーブと、
を含み、
前記プラグ本体は、前記スリーブの前記内部キャビティの中に位置付けられ、前記プラグは、前記スリーブに対して前記中心軸を中心として回転可能であり、前記プラグは、前記スリーブに対して前記中心軸に沿って並進運動可能である、弁組立体。
【請求項2】
前記プラグは、前記プラグから前記中心軸に沿って第2の方向に延びる入力シャフトをさらに含む、請求項1に記載の弁組立体。
【請求項3】
前記プラグは、前記入力シャフトへの入力トルクの印加に応答して、前記スリーブに対して前記中心軸を中心として回転するように構成されている、請求項2に記載の弁組立体。
【請求項4】
前記弁組立体は、前記スリーブに対して前記中心軸に沿った固定位置を有するナットをさらに含み、前記ナットは、前記入力シャフトにねじ式に係合し、前記プラグは、前記入力シャフトに対する前記ナットの回転に応答して前記スリーブに対して前記中心軸に沿って並進運動するように構成されている、請求項2に記載の弁組立体。
【請求項5】
前記外部プラグ表面は、前記プラグが前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第1の位置にあるとき、前記内部スリーブ表面に密封的に係合するように構成され、前記外部プラグ表面は、前記プラグが前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第2の位置にあるとき、前記内部スリーブ表面を係合解除するように構成されている、請求項1に記載の弁組立体。
【請求項6】
前記外部プラグ表面は、前記中心軸に沿って前記第1の方向に第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっており、前記内部スリーブ表面は、前記第1の方向に前記第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっている、請求項1に記載の弁組立体。
【請求項7】
前記プラグは、前記プラグ本体を通って延びるプラグ流路を含む、請求項1に記載の弁組立体。
【請求項8】
前記スリーブは、一対の対向するスリーブ孔を含み、前記プラグ流路は、前記一対の対向するスリーブ孔と選択的に整列するように構成されている、請求項7に記載の弁組立体。
【請求項9】
前記プラグ流路は、前記中心軸に対して横断方向である、請求項7に記載の弁組立体。
【請求項10】
弁であって、
(a)内部チャンバを含むハウジングと、
(b)請求項1に記載の弁組立体と、
を含み、
前記スリーブは、前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されている、弁。
【請求項11】
弁であって、
(a)中心軸に沿って延びる内部チャンバを画定する内部ハウジング表面を含むハウジングと、
(b)弁組立体であって、
(i)前記中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグと、
(ii)前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、前記スリーブは、
(A)前記ハウジングの前記内部ハウジング表面に密封的に係合するように構成された外部スリーブ表面を含む外側スリーブ部分と、
(B)前記外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間しており、前記プラグ本体を回転可能に受容するための内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む内側スリーブ部分であって、前記内部スリーブ表面は、前記プラグ本体の前記外部プラグ表面に密封的に係合するように構成されている、内側スリーブ部分と、
を有する、スリーブと、
を含む、弁組立体と、
を含む、弁。
【請求項12】
前記外部スリーブ表面および前記内部ハウジング表面は、集合的に静的シールを画定するように構成されている、請求項11に記載の弁。
【請求項13】
前記内部スリーブ表面および前記外部プラグ表面は、集合的に動的シールを画定するように構成されている、請求項11に記載の弁。
【請求項14】
前記内側スリーブ部分は、少なくとも1つのチャネルによって前記外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間している、請求項11に記載の弁。
【請求項15】
前記内側スリーブ部分は、少なくとも1つの接続部分によって前記外側スリーブ部分に結合されている、請求項14に記載の弁。
【請求項16】
方法であって、
(a)弁を提供することであって、前記弁は、
(i)中心軸を定める内部チャンバを有するハウジングと、
(ii)前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、前記スリーブは、内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む、スリーブと、
(iii)前記中心軸に沿って延び、プラグ本体を含むプラグであって、前記プラグ本体は、前記内部キャビティの中に位置付けられ、外部プラグ表面を有し、前記プラグは、前記外部プラグ表面が前記内部スリーブ表面から離間するように、最初は前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第1の場所にある、プラグと、
を含む、ことと、
(b)前記プラグを前記中心軸に沿って、前記第1の場所から、前記スリーブに対して第2の場所まで並進運動させることと、
を含む、方法。
【請求項17】
前記プラグを並進運動させる行為は、前記外部プラグ表面を前記内部スリーブ表面と密封的に係合させることを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記弁を提供する行為は、前記中心軸に沿って第1の方向に前記スリーブを前記ハウジングの前記内部チャンバに挿入することを含み、前記プラグを並進運動させる行為は、第2の方向に前記中心軸に沿って前記プラグを並進運動させることを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記第2の方向は、前記第1の方向とは反対である、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記スリーブを挿入する行為は、前記スリーブの外部スリーブ表面に圧縮力を加えることを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項21】
弁であって、
(a)第1の静的部材と、
(b)前記第1の静的部材に対する移動に抗して固定された第2の静的部材と、
(c)前記第1の静的部材と前記第2の静的部材との間の静的シールと、
(d)開放状態と閉鎖状態との間で前記第1の静的部材および前記第2の静的部材に対して移動可能な動的部材と、
(e)前記動的部材と前記第1の静的部材または前記第2の静的部材の少なくとも一方との間の動的シールと、
を含む、弁。
【請求項22】
前記動的シールは、前記静的シールとは別個である、請求項21に記載の弁。
【請求項23】
前記動的シールは、前記静的シールから離間している、請求項22に記載の弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
〔優先権〕
本出願は、2020年11月30日に出願され、「Torque Reduction Valve Having Separate Static Seal and Dynamic Seal」と題された、米国特許出願第63/119,330号の利益を主張するものであり、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
いくつかの弁は、弁組立体と、弁組立体と結合するための主要弁本体と、を含む。弁本体は、ハウジングと、ハウジングから延びる少なくとも1つの端部コネクタ要素と、を含むことができる。端部コネクタ要素は、溶接またはファスナを介してパイプラインまたは同様の特徴部を弁に固定するために使用される。プラグ式弁に関して、弁組立体は、ハウジングに固定的に結合されるように構成された装着プレートと、装着プレートからハウジングの内部チャンバ内に回転可能に延びるプラグと、を含むことができる。プラグは、プラグが閉鎖状態にあるときにプラグを通る流体の流れを抑制するように構成されたプラグ本体と、プラグが開放状態にあるときにプラグを通る流体の流れを容易にするように構成された、プラグ本体を通って延びるプラグ流路と、を含む。
【0003】
いくつかのプラグ式弁は、スリーブをさらに含み、スリーブは、ハウジングの内部チャンバ内に固定的に固定されており、プラグを回転可能に受容するための内部キャビティと、プラグが開放状態にあるときにプラグ流路と整列するための一対の孔と、を有する。スリーブは、プラグ本体とハウジングとの間に液密シールを提供するように構成され得、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの、比較的高い耐薬品性と比較的低い摩擦係数を有するポリマー材料で構成され得る。このような弁は、スリーブ付きプラグ弁と呼ばれ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のスリーブ付きプラグ弁の組み立て中、プラグおよびスリーブは、典型的には、両方とも、ハウジングの内部チャンバ内へと下向きに圧縮される。その結果、比較的高い圧縮力が、スリーブの内部表面および外部表面の両方に加えられ得る。例えば、そのような高い圧縮力は、スリーブの外部表面とハウジングの内部表面との間、およびスリーブの内部表面とプラグの外部表面との間に加えられ得る。これらの高い圧縮力は、開放状態と閉鎖状態との間でのプラグの回転に抵抗することがあり、それによって、そのような回転を達成するためには比較的高い入力トルクがプラグに加えられることを必要とする。したがって、これらの圧縮力の少なくとも一部を低減すると共に、プラグ本体とハウジングとの間の液密シールを維持して、プラグを回転させるのに必要な入力トルクの量を減らすことが望ましい場合がある。
【0005】
本明細書は、本発明を具体的に示し明確に主張する特許請求の範囲で締めくくられているが、本発明は、同様の参照符号が同じ要素を特定する添付の図面と併せて理解される特定の実施例に関する以下の説明からよりよく理解されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】例示的なスリーブ付きプラグ弁の斜視図を描く。
図2】スリーブ付きプラグ弁の弁本体がスリーブ付きプラグ弁の弁組立体から離間している、図1のスリーブ付きプラグ弁の分解組立斜視図を描いており、弁組立体は、例示的なスリーブが取り付けられた例示的なカートリッジから離間した例示的なプラグを有している。
図3】例示的な一対の端部コネクタ要素が例示的なハウジングから離間した、図2の弁本体の分解組立斜視図を描く。
図4】スリーブがカートリッジの下方ハブから離間した、図2の弁組立体の部分分解組立斜視図を描く。
図5図2のスリーブの断面図を描く。
図6図2のプラグの断面図を描く。
図7A】プラグが開放状態にある、図1の切断線7A-7Aに沿った図1のスリーブ付きプラグ弁の断面図を描く。
図7B】プラグが閉鎖状態まで回転した、図7Aと同様の断面図を描く。
図7C】プラグがカートリッジおよびスリーブに対して上方に並進運動した、図7Aと同様の断面図を描く。
図8】別の例示的なスリーブ付きプラグ弁の断面図を描く。
図9図10のスリーブ付きプラグ弁のカートリッジの斜視図を描く。
【0007】
図面は、決して限定することを意図しておらず、本発明のさまざまな実施形態は、図面に必ずしも描かれていないものを含む、さまざまな他の方法で実施され得ることが企図される。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明のいくつかの態様を示し、説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ;しかしながら、本発明は、示された正確な配置に限定されないことが理解される。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の特定の実施例に関する以下の説明は、本発明の範囲を限定するために使用されるべきではない。本発明の他の実施例、特徴部、態様、実施形態、および利点は、実例として、本発明を実施するために企図された最良の態様の1つである、以下の説明から、当業者に明らかになるであろう。認識されるように、本発明は、本発明から逸脱することなく、他の異なる自明の態様が可能である。したがって、図面および説明は、制限的なものではなく、本質的に例示的なものとみなされるべきである。
【0009】
本明細書に記載される教示、表現、バージョン、実施例などのいずれか1つ以上は、本明細書に記載されるその他の教示、表現、バージョン、実施例などのいずれか1つ以上と組み合わせられ得ることが、理解されるであろう。したがって、以下に説明する教示、表現、バージョン、実施例などは、互いに対して分離して考えるべきではない。本明細書の教示が組み合わせられ得るさまざまな好適な方法は、本明細書の教示を考慮すれば、当業者には容易に明らかになるであろう。そのような修正および変形は、特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【0010】
I.第1の例示的なスリーブ付きプラグ弁
スリーブ付きプラグ弁が、図1および図2に示されており、以下、弁(1)と称する。図示の実施例では、弁(1)は、スリーブ付きプラグ式弁組立体(10)と、弁組立体(10)を受容するように構成された主要弁本体(11)と、を含む。以下でさらに詳細に説明するように、弁(1)は、先行技術の弁と比較してさまざまな利点を提供することができる。
【0011】
A.例示的な弁本体
弁(1)の弁本体(11)は、バイメタルオプションを備えたモジュール式とすることができる。本明細書で使用する場合、「バイメタルオプション」という語句は、モジュール式弁本体(11)の要素もしくは特徴部が、どのようにして、類似の材料で構成され得るか、またはオプションとして異なる材料で構成され得るか、を示している。モジュール式弁本体(11)は、いくつかのバージョンにおいてその構成に使用される2つの異なる材料を考慮すると、ハイブリッド弁本体と呼ばれることもある。いくつかのバージョンでは、モジュール式弁本体(11)は、2019年11月20日に出願され、「Modular Valve Body with Bimetallic Option」と題された、米国特許出願第62/937,869号の教示の少なくとも一部に従って構成され得、その開示は参照によりその全体が組み込まれる。
【0012】
図2および図3に最もよく示されているように、モジュール式弁本体(11)は、ハウジング(13)を含み、ハウジングは、上部(15)および底部(17)、ならびに第1の側面(19)および離間した第2の側面(21)を含む。上部(15)は、上面(27)を含む。以下でさらに詳細に議論されるように、凹部(29)が、上面(27)内に画定されており、弁組立体(10)の一部を選択的に受容するようにサイズ決めされ、位置付けられている。上部(15)は、上面(27)から上部(15)を通って延びる複数の上部ボア(30)を画定している。上部ボア(30)はそれぞれ、それを通してそれぞれのボルトまたは同様のコネクタもしくはファスナ(31)を受容するようにサイズ決めされ、位置付けられている。
【0013】
ハウジング(13)はまた、一対の概ね円筒形の対向する内部ハウジング表面(33)(1つを図示)を含む。内部ハウジング表面(33)は、ハウジング(13)を通る流体の流れを容易にするために、それぞれのハウジング流路(35)を画定する。ハウジング(13)はまた、概ね円筒形の中央内部ハウジング表面(36)を含み、これは、以下でさらに詳細に説明されるように、ハウジング(13)を通る流体の流れを選択的に制限するために、弁組立体(10)の一部を受容するようにサイズ決めされた、内部チャンバ(37)を画定する。内部チャンバ(37)は、弁(1)の中心軸(C)を定めることができ、ハウジング流路(35)は、内部チャンバ(37)に対して、したがって中心軸(C)に対して横断方向に延びることができる。
【0014】
モジュール式弁本体(11)はまた、少なくとも1つの端部コネクタ要素(39)を含む。モジュール式弁本体(11)が完全に組み立てられると、端部コネクタ要素(39)は、ハウジング(13)から延びる。端部コネクタ要素(39)は、概ね円筒形であり、上部(41)から底部(43)まで延び、周辺表面(45)および外部表面(47)を含む。端部コネクタ要素(39)は、概ね円筒形の内部端部表面(internal end surface)(49)を含む。内部端部表面(49)は、端部コネクタ要素(39)を通る流体の流れを容易にするための端部流路(51)を画定する。ハウジング(13)と接合されると、端部流路(51)は、ハウジング流路(35)と流体連通する。端部コネクタ要素(39)は、パイプラインをモジュール式弁本体(11)に固定するためにパイプラインと接合されるように構成される。端部コネクタ要素(39)は、周辺表面(45)から離れて外側に延びるコネクタフランジ(55)をさらに含む。コネクタフランジ(55)は、パイプライン上の同様のフランジ(図示せず)と当接するための外向き表面(57)を含む。コネクタフランジ(55)は、外向き表面(57)からコネクタフランジ(55)を通って延びる複数のコネクタボア(59)を画定する。コネクタボア(59)はそれぞれ、これを通してそれぞれのボルトまたは同様のコネクタもしくはファスナ(図示せず)を受容するようにサイズ決めされ、位置付けられている。コネクタは、パイプラインを端部コネクタ要素(39)に接続するために、パイプライン上の同様のコネクタフランジを通過することができる。
【0015】
図示のように、ハウジング(13)と端部コネクタ要素(39)は、モジュール式弁本体(11)を形成するために一緒に接合される。モジュール式弁本体(11)のいくつかのバージョンでは、端部コネクタ要素(39)は、米国特許出願第62/937,869号に記載されているように、端部コネクタ要素(39)をハウジング(13)上に慣性摩擦溶接することによってハウジング(13)に接合される。弁本体(11)は、ハウジング(13)および端部コネクタ要素(39)が最初に個々の部品として互いに別々に形成され、その後互いに接合されるモジュール式のものであると説明されてきたが、弁本体(11)は、代替的に、ハウジング(13)および端部コネクタ要素(39)が単一の部品として一緒に一体形成(例えば、鋳造)されている、一体式のものであってもよい。
【0016】
B.例示的な弁組立体
主に図2を引き続き参照すると、弁(1)の弁組立体(10)は、カートリッジ(61)を含み、これは、ハウジング(3)の上部(15)に取り外し可能に結合されるように構成された概ね長方形の装着プレート(63)と、装着プレート(63)から上方に延びる概ね円筒形の中央上方ハブ(65)と、装着プレート(63)から下方に延び、装着プレート(63)が上部(15)に固定的に結合されるときにハウジング(3)の内部チャンバ(37)内に受容されるように構成されている概ね管状の中央下方ハブ(67)と、を有する。この点については、装着プレート(63)は、上部(15)の上面(27)に当接するか、または別様に向かい合うための下面(69)を含む。装着プレート(63)は、下面(69)から装着プレート(63)を通って延びる複数の装着プレートボア(図示せず)を画定し、これらはそれぞれ、これを通してそれぞれのボルトまたは同様のコネクタもしくはファスナ(31)を受容し、それによって、(例えば、対応するナット(71)を介して)装着プレート(63)を上部(15)に固定的に結合すると共に、上部(15)からの装着プレート(63)の選択的な取り外しを可能にするようにサイズ決めされ、位置付けられる。図示の実施例では、弁組立体(10)は、概して波状の断面を有し、かつ、下面(69)に、またはその下に位置付けられた、環状ガスケット(73)(図3)も含み、ガスケット(73)は、ハウジング(13)の凹部(77)内に受容されてこれに密封的に係合し、これらの間に液密シールを提供するように構成される。
【0017】
上方ハブ(65)は、凹部(77)(図7A)が画定された概ね環状の上面(75)を含み、その目的については後述する。装着プレート(63)および上方ハブ(65)は集合的に、下面(69)から装着プレート(63)および上方ハブ(65)を通って凹部(77)まで延び、ハウジング(3)の内部チャンバ(37)と軸方向に整列するように構成された中央ボア(79)(図7A)を画定する。中央ボア(79)は、中央ボア(79)が一定の直径を有するように単段であってもよいし、中央ボア(79)が複数の直径を有するように多段であってもよい。
【0018】
図4に最もよく示されているように、下方ハブ(67)は、概ね円筒形の外部下方ハブ表面(83)と、(例えば、後述のように中心軸(C)に対して角度(α)で)下方向に半径方向外側にテーパー状になる概ね円錐台状の内部下方ハブ表面(85)と、を有する、支持フレーム(81)を含み、下方ハブ(67)の比較的下方の部分は、下方ハブ(67)の比較的上方の部分よりも比較的大きな内部横断寸法を有する。下方ハブ(67)は、外部下方ハブ表面(83)から内部下方ハブ表面(85)まで延び、かつハウジング(13)のそれぞれのハウジング流路(35)と整列するように構成された、一対の対向する下方ハブ孔(87)を画定する。図示のように、下方ハブ(67)は、それぞれの下方ハブ孔(87)の周辺部の周りで外部下方ハブ表面(83)から外側に延びる一対の対向する外部リム(89)と、それぞれの下方ハブ孔(87)の周辺部の周りで内部下方ハブ表面(85)から内側に延びる一対の対向する内部リム(91)と、を含む。
【0019】
支持フレーム(81)は、それぞれの下方ハブ孔(87)の周辺部の周りに部分的に、外部下方ハブ表面(83)から内部下方ハブ表面(85)まで延びる、複数の湾曲スロット(93)を画定している。図示の実施例では、4つの湾曲スロット(93)が各下方ハブ孔(87)の周りに配置されており、隣接する各対の湾曲スロット(93)は、支持フレーム(81)の支持リブ(95)によって互いに分離されている。支持フレーム(81)はまた、下方ハブ孔(87)およびそれらの対応する湾曲スロット(93)間に、外部下方ハブ表面(83)から内部下方ハブ表面(85)まで延びる一対の対向する開口部(97)を画定する。支持フレーム(81)は、それぞれの開口部(97)の概ね上方で、外部下方ハブ表面(83)から内部下方ハブ表面(85)まで延びる複数の直線スロット(99)をさらに画定する。図示の実施例では、2つの直線スロット(99)が各開口部(97)の上方に配置されている。以下でさらに詳細に説明するように、湾曲スロット(93)、開口部(97)、および直線スロット(99)はそれぞれ、別の材料を支持フレームに固定するのを補助するように構成され得る。
【0020】
この点で、弁組立体(10)は、カートリッジ(61)の下方ハブ(67)に固定的に結合されたスリーブ(101)も含む。図4および図5に最もよく示されているように、スリーブ(101)は、外部下方ハブ表面(83)の上に重なるように構成され、中央内部ハウジング表面(36)と摩擦的および/もしくは密封的に係合してそれとの間の相対移動を抑制し、かつ/またはそれとの間に液密シールを提供するための概ね円筒形の外部スリーブ表面(105)を有する外側スリーブ部分(103)と、内部下方ハブ表面(85)の上に重なるように構成され、中心軸(C)に対して角度(α)で下方向に半径方向外側にテーパー状になる概ね円錐台状の内部スリーブ表面(109)を有する内側スリーブ部分(107)と、を含み、スリーブ(101)の比較的下方の部分は、スリーブ(101)の比較的上方の部分よりも比較的大きな内部横断寸法を有する。内部スリーブ表面(109)は、中央ボア(79)と連絡するように構成された内部キャビティ(111)を画定する。スリーブ(101)は、下方ハブ孔(87)と整列して外部スリーブ表面(105)から内部スリーブ表面(109)まで延びる一対の対向するスリーブ孔(113)を画定する。この点で、スリーブ孔(113)は、下方ハブ(67)のそれぞれのリム(89、91)を実質的に囲むことができる。一対の対向する凹部(115)が、スリーブ孔(113)間で外部スリーブ表面(105)に画定され、一対の対向する突出部(117)が、中央内部ハウジング表面(36)に摩擦的に係合してそれらの間の相対移動を抑制するために、それぞれの凹部(115)から外側に延びる。例えば、突出部(117)は、外部スリーブ表面(105)を越えて中心軸(C)から離れるように半径方向外側に延びることができる。いずれにしても、外側および内側スリーブ部分(103、107)は、支持フレーム(81)のそれぞれの部分(例えば、支持リブ(95))を受容するように構成されたさまざまなチャネル(119)によって互いから離間されており、支持フレーム(81)のそれぞれのスロット(93、99)および/または開口部(97)をふさぐよう構成されたさまざまな接続部分(121)によって互いに結合され、支持フレーム(81)は、内側および外側スリーブ部分(103、107)間にしっかりと捕捉され得る。したがって、スリーブ(101)は、下方ハブ(67)を少なくとも部分的に封入すると共に、スリーブ孔(113)を介して下方ハブ孔(87)へのアクセスを提供することができる。
【0021】
いくつかのバージョンでは、スリーブ(101)は、PTFEまたは任意の他の適切なポリマーなど、比較的高い耐薬品性と比較的低い摩擦係数を有するポリマー材料で構成され得る。追加的または代替的に、支持フレーム(81)は、スリーブ(101)に実質的な構造的安定性を提供するために、金属材料で構成され得る。いくつかのバージョンでは、カートリッジ(61)は、装着プレート(63)、上方ハブ(65)、および下方ハブ(67)(支持フレーム(81)を含む)が単一の部品として一緒に一体形成(例えば、鋳造)されている、一体式のものであってよい。
【0022】
弁組立体(10)は、装着プレート(63)に回転可能に結合され、そこからスリーブ(101)の内部キャビティ(111)内に下方に延びるプラグ(123)をさらに含み、プラグ(123)は、ハウジング(3)の内部チャンバ(37)内に下方ハブ(67)およびスリーブ(101)と共に受容されるように構成される。この点に関して、プラグ(123)は、カートリッジ(61)の中央ボア(79)と軸方向に整列し、中央ボア(79)により回転可能に受容されるように構成された入力シャフト(125)と、入力シャフト(125)から下方に延びるプラグ本体(127)と、を含み、プラグ本体(127)は、スリーブ(101)の内部キャビティ(111)内で中心軸(C)を中心としてスリーブ(101)に対して回転可能になり得る。
【0023】
図6に最もよく示されているように、プラグ本体(127)は、中心軸(C)に対して角度(α)で下方向に半径方向外側にテーパー状になる概ね円錐台状の外部プラグ表面(129)を有し、プラグ本体(127)の比較的下方の部分は、プラグ本体(127)の比較的上方の部分よりも比較的大きな外部横断寸法を有する。この点について、プラグ本体(127)は、スリーブ(101)の変化する内部横断寸法に対応する、変化する外部横断寸法を有することができる。このように、外部プラグ表面(129)は、内部スリーブ表面(109)に対して相補的であり、外部プラグ表面(129)は、内部スリーブ表面(109)と嵌合し、これに密封的に係合してそれらの間に液密シールを提供するように構成される。プラグ(123)は、外部プラグ表面(129)の対向する部分の間でプラグ本体(127)を通って横断方向に延在する内部プラグ表面(131)を含む。内部プラグ表面(131)は、下方ハブ(67)およびスリーブ(101)の孔(87、113)と選択的に整列して、そこを通る流体の選択的な流れを容易にするためのプラグ流路(133)を画定する。
【0024】
いくつかのバージョンでは、プラグ(123)は、スリーブ(101)に対するプラグ(123)の高さを調節するために、中心軸(C)に沿ってスリーブ(101)に対して並進運動可能とすることができる。この点に関して、本実施例の入力シャフト(125)は、概ね円筒形の外部シャフト表面(135)を有し、これは、少なくとも部分的にこれに沿って画定された少なくとも1つの螺旋状のシャフトねじ山(図示せず)を有することができ、本実施例の弁組立体(10)は、入力シャフト(125)の外部シャフト表面(135)にねじ式に係合するように構成された高さ調節ナット(137)をさらに含む。ナット(137)は、装着プレート(63)が上部(15)に固定的に結合されたときに、カートリッジ(61)およびハウジング(13)に対して一定の高さに留まるように構成され得る。図示の実施例では、ナット(137)は、上方ハブ(65)より上に位置付けられている。より具体的には、弁組立体(10)は、概ねL字形の断面を有し、凹部(77)内に受容される環状ガスケット(139)(図7A)と、ナット(137)とガスケット(139)との間に挟まれた環状ワッシャー(141)と、をさらに含み、ナット(137)は、ガスケット(139)および/またはワッシャー(141)によって上方ハブ(65)の上に垂直に支持される。したがって、ナット(137)は、少なくとも弁(1)が直立位置にあるときには、重力を介して図示の高さに留まるように構成され得る。ナット(137)を一定の高さに維持するための任意の他の適切な手段が使用され得ることが理解されるであろう。このように、入力シャフト(125)に対するナット(137)の回転により、入力シャフト(125)は中心軸(C)に沿ってナット(137)に対して並進運動することができ、プラグ(123)は、同様に中心軸(C)に沿ってスリーブ(101)に対して並進運動し得る。
【0025】
本実施例の弁組立体(10)はまた、概ね楔形の断面を有し、プラグ本体(127)の上に位置付けられた環状ガスケット(143)と、概ねフォーク形の断面を有し、カートリッジ(61)の中央ボア(79)内に位置付けられた対応する環状ガスケット(145)と、を含み、これらは、互いに密封的に係合してそれらの間に液密シールを提供すると共に、スリーブ(101)に対するプラグ(123)の回転だけでなくスリーブ(101)に対するプラグ(123)の高さ調節に起因するそれらの間の相対移動に適応するためのものである。
【0026】
C.弁の例示的な作動
ここで主に図7A図7Bを参照すると、弁(1)は、開放状態(図7A)と閉鎖状態(図7B)との間でのスリーブ(101)に対する中心軸(C)を中心としたプラグ(123)の回転を介して作動可能とすることができる。弁(1)を作動させるためのスリーブ(101)に対する中心軸(C)を中心としたプラグ(123)のこのような回転は、図7B中の第1および第2の矢印(A1、A2)によって示されるように、プラグ(123)の入力シャフト(125)への入力トルクの適用を介して達成され得る。
【0027】
プラグ(123)が図7Aに示す開放状態にあるとき、プラグ流路(133)は、下方ハブ(67)およびスリーブ(101)の孔(87、113)と整列され、ハウジング流路(35)は、プラグ流路(133)を介して互いに流体連通し得る。したがって、流体は、プラグ(123)が開放状態にあるときに、プラグ流路(133)を通ってハウジング流路(35)の一方からハウジング流路(35)の他方に流れることができる。プラグ(123)が図7Bに示す閉鎖状態にあるとき、プラグ流路(133)は、下方ハブ(67)およびスリーブ(101)の孔(87、113)から大幅に位置がずれ(例えば、それらに対して垂直に向けられ)、ハウジング流路(35)は、プラグ本体(127)を介して互いから流体的に隔離され得る。したがって、流体は、プラグ(123)が閉鎖状態にあるとき、プラグ本体(127)により、ハウジング流路(35)の一方からハウジング流路(35)の他方へ流れることを妨げられ得る。
【0028】
いくつかのバージョンでは、プラグ(123)は、スリーブ(101)に対して中心軸(C)を中心として、開放状態と閉鎖状態との間の1つ以上の中間状態(例えば、1つ以上の「部分開放」または「部分閉鎖」状態)へと回転可能であってよく、それによって、プラグ流路(133)は、下方ハブ(67)およびスリーブ(101)の孔(87、113)からほんのわずかに位置がずれ、ハウジング流路(35)は、プラグ流路(133)を介して互いと流体連通し得ることが理解されるであろう。そのような場合、下方ハブ(67)およびスリーブ(101)の孔(87、113)からのプラグ流路(133)のわずかな位置ずれは、ハウジング流路(35)の一方からプラグ流路(133)を通ってハウジング流路(35)の他方に流れる流体に流体狭窄(fluid constriction)を提供し得る。
【0029】
D.例示的なトルク低減特徴部
スリーブ(101)はハウジング(13)に対する移動に抗して固定されているので、外部スリーブ表面(105)と内部ハウジング表面(36)との間の液密シールは、静的となり得る。逆に、プラグ(123)はスリーブ(101)に対して中心軸(C)を中心として回転可能であるため、外部プラグ表面(129)と内部スリーブ表面(109)との間の液密シールは、動的となり得る。チャネル(119)および支持フレーム(81)による外側スリーブ部分(103)からの内側スリーブ部分(107)の間隔に起因して、これらの静的および動的シールは、少なくとも従来のスリーブ付きプラグ弁構成と比較して、互いから分離されて互いに実質的に独立し得る。静的シールと動的シールのこのような分離は、外部プラグ表面(129)への圧縮力を低減することによって、弁(1)を作動させるためにプラグ(123)を回転させるのに必要な入力トルクの量を低減することを可能にし得る。
【0030】
この点に関して、弁(1)の組み立て中に、プラグ本体(127)を含むプラグ(123)は、外部プラグ表面(129)が内部スリーブ表面(109)から係合解除される(例えば、離間される)ように、最初はスリーブ(101)に対して第1の高さでスリーブ(101)の内部キャビティ(111)内に位置付けられ得る。スリーブ(101)は、下方ハブ(67)と共に、次に、ハウジング(13)の内部チャンバ(37)内へと下向きに圧縮され得る。その結果、比較的高い圧縮力が外部スリーブ表面(105)に加えられ得るが、内部スリーブ表面(109)には伝達されることはできない。例えば、そのような高い圧縮力は、外部スリーブ表面(105)と内部ハウジング表面(36)との間にのみ加えられ得る。これらの高い圧縮力は、ハウジング(13)に対するスリーブ(101)の回転に抵抗するのを助けることができる。さらに、静的シールと動的シールの分離により、これらの高い圧縮力は、スリーブ(101)に対する中心軸(C)を中心としたプラグ(123)の回転に対して限定された抵抗を与え得るか、または全く抵抗を与えることができない。
【0031】
図7Cに示すように、外部プラグ表面(129)が内部スリーブ表面(109)から係合解除された状態でスリーブ(101)がハウジング(13)の内部チャンバ(37)内へと下向きに圧縮された後、プラグ本体(127)を含むプラグ(123)は、入力シャフト(125)に対するナット(137)の回転を介するなどして、第3および第4の矢印(A3、A4)で示されるようにスリーブ(101)に対して第2の高さまで上向きに上昇されて、外部プラグ表面(129)を内部スリーブ表面(109)と密封的に係合させ、それによってそれらの間に液密シールを提供することができる。このような動作で、内部チャンバ(37)内へのスリーブ(101)の下方圧縮の結果として外部スリーブ表面(105)に加えられる圧縮力と比較して、より正確に制御可能で実質的に減少した圧縮力を、外部プラグ表面(129)に加えることができる。例えば、そのような実質的に減少した圧縮力は、外部プラグ表面(129)と内部スリーブ表面(109)との間に加えられてよく、制御可能に選択されてそれらの間に十分な密封を提供すると共に、スリーブ(101)に対する中心軸(C)を中心としたプラグ(123)の回転に対するその抵抗を制限することができる。
【0032】
したがって、弁(1)を作動させるためにプラグ(123)を回転させるのに必要な入力トルクの量は、従来のスリーブ付きプラグ構成を有する同様の弁を作動させるのに必要な量と比較して、大幅に低減され得る。いくつかのバージョンでは、弁(1)を作動させるためにプラグ(123)を回転させるのに必要な入力トルクの量は、従来のスリーブ付きプラグ構成を有する同様の弁を作動させるのに必要な量と比較して、約50%だけ低減され得る。
【0033】
弁(1)の長期間の動作後、外部プラグ表面(129)と内部スリーブ表面(109)との間のシールは、通常の摩耗などにより、最終的に漏れ始めることがある。そのような場合、プラグ本体(127)は、入力シャフト(125)に対するナット(137)の追加回転を介するなどして、スリーブ(101)に対して第3の高さまでさらに上向きに再び上昇されて、外部プラグ表面(129)を内部スリーブ表面(109)と密封的に再係合させ、それによってそれらの間に液密シールを再確立することができる。このように、スリーブ(101)に対するプラグ(123)の調節可能な高さは、弁(1)の分解または作業からの弁(1)の除去を必要とせずに、外部プラグ表面(129)と内部スリーブ表面(109)との間のシールが維持および/または修復されることを可能にし得る。
【0034】
静的シールと動的シールとの、互いからの分離は、弁(1)を作動させるのに必要な入力トルクの量を低減するためのスリーブ付きプラグ弁(1)に関して上述されたが、さまざまな他のタイプの弁が、そのような弁を作動させるのに必要な入力トルクの量を低減するための別々の静的シールおよび動的シールを含み得ることが理解されるであろう。例えば、静的シールと動的シールのこのような分離は、静的シールと動的シールとを互いから離間させるか、または別様に分離もしくは隔離することなどによって、間に静的シールを有する第1および第2の静的部材と、静的部材の一方または両方との間に動的シールを有する動的部材と、を有する、任意の弁に組み込まれ得る。
【0035】
II.第2の例示的なスリーブ付きプラグ弁
第2のスリーブ付きプラグ弁は、図8図9に示されており、以下、弁(1001)と称する。示された実施例では、弁(1001)は、スリーブ付きプラグ式弁組立体(1010)と、弁組立体(1010)を受容するように構成された主要弁本体(1011)と、を含む。弁(1001)は、以下に特に説明する場合を除き、上述の弁(1)と同様である。
【0036】
本バージョンの主要弁本体(1011)は、上述した弁本体(11)と概ね同様である。本バージョンの弁組立体(1010)は、上述の弁組立体(10)と概ね同様であるが、カートリッジ(61)を異なるカートリッジ(1061)に置き換えている。図示のとおり、カートリッジ(61)のように一体部品として互いに一体形成された装着プレート(63)、上方ハブ(65)、および下方ハブ(67)を有するのではなく、本バージョンのカートリッジ(1061)は、多部品構造である。より具体的には、カートリッジ(1061)は、別個の部品として互いに別々に形成された、装着プレート(1063)、上方ハブ(1065)、および下方ハブ(1067)を含む。装着プレート(1063)、上方ハブ(1065)、および下方ハブ(1067)は、以下に説明することを除き、上述した装着プレート(63)、上方ハブ(65)、および下方ハブ(67)とそれぞれ概ね同様である。
【0037】
本バージョンでは、装着プレート(1063)は、上方ハブおよび下方ハブ(1065、1067)の一部を選択的に受容するように構成された中央開口部(1068)を画定する。下方ハブ(1067)は、下方ハブ(1067)がハウジング(3)の内部チャンバ(37)内に位置付けられ、装着プレート(1063)が上部(15)に結合されるときに、装着プレート(1063)の下面に当接して、下方ハブ(1067)が内部チャンバ(37)から不注意に外れるのを防止することを支援するように構成された、上向きレッジ(1072)を含む。上方ハブ(1065)は、下方ハブ(1067)の一部にねじ式に係合し、それによって、上方ハブ(1065)を下方ハブ(1067)に固定的に結合すると共に、上方ハブ(1065)を下方ハブ(1067)から選択的に取り外すことを可能にするように構成された、ねじ穴(1074)を含む。そのために、下方ハブ(1067)は、上方ハブ(1065)のねじ穴(1074)にねじ式に係合するように構成された、ねじ山付き外部(1076)を含む。
【0038】
図示のように、下方ハブ(1067)の支持フレーム(1081)の一部を(下方ハブ(67)のリム(89、91)の内周のように)露出したままにするのではなく、スリーブ(1101)は、支持フレーム(1081)を実質的に完全に封入することができる。例えば、スリーブ孔(1113)は、下方ハブ(1067)の下方ハブ孔(図示せず)のリムの内周を覆って、支持フレーム(1081)をより完全に封入することができる。
【0039】
III.例示的な組み合わせ
以下の実施例は、本明細書の教示を組み合わせたり適用したりすることができる、さまざまな非網羅的な方法に関する。以下の実施例は、本出願においてまたは本出願の後続出願においていつでも提示され得る任意の請求項の範囲を制限することを意図していないことを理解されたい。免責事項は意図されていない。以下の実施例は、単に例示を目的として提供されているに過ぎない。本明細書のさまざまな教示は、多数の他の方法でアレンジおよび適用され得ることが企図される。また、いくつかの変形例では、以下の実施例で言及される特定の特徴部を省略することができることが企図されている。したがって、本発明者によってまたは本発明者の利益継承者によって後日そのように明示的に示されない限り、以下で言及される態様または特徴部のいずれも重要であるとみなされるべきではない。本出願においてまたは本出願に関連する後続出願において、以下で言及する以外の追加の特徴部を含む請求項が提示された場合、それらの追加の特徴部は、特許性に関連する理由によって追加されたとは推定されないものとする。
【0040】
実施例1
弁組立体であって、(a)中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグであって、外部プラグ表面は、中心軸に沿って第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、プラグと;(b)内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を有するスリーブであって、内部スリーブ表面は、第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、スリーブと、を含み、プラグ本体は、スリーブの内部キャビティの中に位置付けられ、プラグは、スリーブに対して中心軸を中心として回転可能であり、プラグは、スリーブに対して中心軸に沿って並進運動可能である、弁組立体。
【0041】
実施例2
プラグは、プラグから中心軸に沿って第2の方向に延びる入力シャフトをさらに含む、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0042】
実施例3
プラグは、入力シャフトへの入力トルクの印加に応答して、スリーブに対して中心軸を中心として回転するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0043】
実施例4
弁組立体は、スリーブに対して中心軸に沿った固定位置を有するナットをさらに含み、ナットは、入力シャフトにねじ式に係合し、プラグは、入力シャフトに対するナットの回転に応答してスリーブに対して中心軸に沿って並進運動するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0044】
実施例5
外部プラグ表面は、プラグがスリーブに対して中心軸に沿った第1の位置にあるとき、内部スリーブ表面に密封的に係合するように構成され、外部プラグ表面は、プラグがスリーブに対して中心軸に沿った第2の位置にあるとき、内部スリーブ表面を係合解除するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0045】
実施例6
外部プラグ表面は、中心軸に沿って第1の方向に第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっており、内部スリーブ表面は、第1の方向に第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0046】
実施例7
プラグは、プラグ本体を通って延びるプラグ流路を含む、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0047】
実施例8
スリーブは、一対の対向するスリーブ孔を含み、プラグ流路は、一対の対向するスリーブ孔と選択的に整列するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0048】
実施例9
プラグ流路は、中心軸に対して横断方向である、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体。
【0049】
実施例10
弁であって、(a)内部チャンバを含むハウジングと;(b)先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁組立体と、を含み、スリーブは、ハウジングの内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されている、弁。
【0050】
実施例11
弁であって、(a)中心軸に沿って延びる内部チャンバを画定する内部ハウジング表面を含むハウジングと;(b)弁組立体であって、(i)中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグと、(ii)ハウジングの内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、スリーブは、(A)ハウジングの内部ハウジング表面に密封的に係合するように構成された外部スリーブ表面を含む外側スリーブ部分と、(B)外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間しており、プラグ本体を回転可能に受容するための内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む内側スリーブ部分であって、内部スリーブ表面は、プラグ本体の外部プラグ表面に密封的に係合するように構成されている、内側スリーブ部分と、を有する、スリーブと、を含む、弁組立体と、を含む、弁。
【0051】
実施例12
外部スリーブ表面および内部ハウジング表面は、集合的に静的シールを画定するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0052】
実施例13
内部スリーブ表面および外部プラグ表面は、集合的に動的シールを画定するように構成されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0053】
実施例14
内側スリーブ部分は、少なくとも1つのチャネルによって外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間している、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0054】
実施例15
内側スリーブ部分は、少なくとも1つの接続部分によって外側スリーブ部分に結合されている、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0055】
実施例16
方法であって、(a)弁を提供することであって、弁は、(i)中心軸を定める内部チャンバを有するハウジングと、(ii)ハウジングの内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、スリーブは、内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む、スリーブと、(iii)中心軸に沿って延び、プラグ本体を含むプラグであって、プラグ本体は、内部キャビティの中に位置付けられ、外部プラグ表面を有し、プラグは、外部プラグ表面が内部スリーブ表面から離間するように、最初はスリーブに対して中心軸に沿った第1の場所にある、プラグと、を含む、ことと;(b)プラグを中心軸に沿って、第1の場所から、スリーブに対して第2の場所まで並進運動させることと、を含む、方法。
【0056】
実施例17
プラグを並進運動させる行為は、外部プラグ表面を内部スリーブ表面と密封的に係合させることを含む、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の方法。
【0057】
実施例18
弁を提供する行為は、中心軸に沿って第1の方向にスリーブをハウジングの内部チャンバに挿入することを含み、プラグを並進運動させる行為は、第2の方向に中心軸に沿ってプラグを並進運動させることを含む、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の方法。
【0058】
実施例19
第2の方向は、第1の方向とは反対である、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の方法。
【0059】
実施例20
スリーブを挿入する行為は、スリーブの外部スリーブ表面に圧縮力を加えることを含む、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の方法。
【0060】
実施例21
弁であって、(a)第1の静的部材と;(b)第1の静的部材に対する移動に抗して固定された第2の静的部材と;(c)第1の静的部材と第2の静的部材との間の静的シールと;(d)開放状態と閉鎖状態との間で第1および第2の静的部材に対して移動可能な動的部材と;(e)動的部材と第1または第2の静的部材の少なくとも一方との間の動的シールと、を含む、弁。
【0061】
実施例22
動的シールは、静的シールとは別個である、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0062】
実施例23
動的シールは、静的シールから離間している、先行実施例または後続実施例のいずれかに記載の弁。
【0063】
IV.その他
本明細書に記載された実施例のいずれも、上述の特徴部に加えて、またはその代わりに、さまざまな他の特徴部を含み得ることを理解されたい。ほんの一例として、本明細書に記載される実施例のいずれも、参照により本明細書に組み込まれるさまざまな文献のいずれかに開示されるさまざまな特徴部のうちの1つ以上を含むこともできる。
【0064】
本明細書に記載された教示、表現、実施形態、実施例などのうちの任意の1つ以上が、本明細書に記載されたその他の教示、表現、実施形態、実施例などのうちの任意の1つ以上と組み合わせられ得ることを理解されたい。したがって、上述の教示、表現、実施形態、実施例などは、互いに対して分離して考えるべきではない。本明細書の教示を組み合わせることができるさまざまな好適な方法は、本明細書の教示を考慮して、当業者には容易に明らかになるであろう。そのような修正および変形は、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【0065】
本明細書に記載の教示、表現、実施形態、実施例などのいずれか1つ以上は、2020年11月30日に出願され、「Molded Plug Cartridge With Fluoropolymer」と題された、米国特許出願第63/119,335号;および/または、2020年11月30日に出願され、「Sleeved Plug Valve With Removable Cartridge and Modular Option For Valve Body」と題された、米国特許出願第63/119,339号、に記載された、教示、表現、実施形態、実施例などのいずれか1つ以上と組み合わせられ得る。これらの出願のそれぞれの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0066】
参照により本明細書に組み込まれるとされる特許、刊行物、または他の開示資料の全部または一部は、組み込まれた資料が本開示で述べられた既存の定義、記述、または他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ、本明細書に組み込まれることを理解されたい。したがって、必要な範囲で、本明細書に明示的に記載された本開示は、参照により本明細書に組み込まれた、あらゆる矛盾する資料に優先する。参照により本明細書に組み込まれるとされるが、本明細書で述べられた既存の定義、記述または他の開示資料と矛盾する、資料またはその一部は、その組み込まれた資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。
【0067】
本発明のさまざまなバージョンを示し、説明してきたが、本明細書に記載された方法およびシステムのさらなる適応は、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者による適切な修正によって達成することができる。そのような潜在的な修正のいくつかが言及されており、他のものは当業者には明らかであろう。例えば、上述した実施例、バージョン、幾何学的特徴、材料、寸法、比率、ステップなどは例示的なものであり、必須ではない。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の観点から考慮されるべきであり、明細書および図面に示され、説明された構造および動作の詳細に限定されないと理解される。
【0068】
〔実施の態様〕
(1) 弁組立体であって、
(a)中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグであって、前記外部プラグ表面は、前記中心軸に沿って第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、プラグと、
(b)内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を有するスリーブであって、前記内部スリーブ表面は、前記第1の方向に半径方向外側にテーパー状になっている、スリーブと、
を含み、
前記プラグ本体は、前記スリーブの前記内部キャビティの中に位置付けられ、前記プラグは、前記スリーブに対して前記中心軸を中心として回転可能であり、前記プラグは、前記スリーブに対して前記中心軸に沿って並進運動可能である、弁組立体。
(2) 前記プラグは、前記プラグから前記中心軸に沿って第2の方向に延びる入力シャフトをさらに含む、実施態様1に記載の弁組立体。
(3) 前記プラグは、前記入力シャフトへの入力トルクの印加に応答して、前記スリーブに対して前記中心軸を中心として回転するように構成されている、実施態様2に記載の弁組立体。
(4) 前記弁組立体は、前記スリーブに対して前記中心軸に沿った固定位置を有するナットをさらに含み、前記ナットは、前記入力シャフトにねじ式に係合し、前記プラグは、前記入力シャフトに対する前記ナットの回転に応答して前記スリーブに対して前記中心軸に沿って並進運動するように構成されている、実施態様2に記載の弁組立体。
(5) 前記外部プラグ表面は、前記プラグが前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第1の位置にあるとき、前記内部スリーブ表面に密封的に係合するように構成され、前記外部プラグ表面は、前記プラグが前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第2の位置にあるとき、前記内部スリーブ表面を係合解除するように構成されている、実施態様1に記載の弁組立体。
【0069】
(6) 前記外部プラグ表面は、前記中心軸に沿って前記第1の方向に第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっており、前記内部スリーブ表面は、前記第1の方向に前記第1の角度で半径方向外側にテーパー状になっている、実施態様1に記載の弁組立体。
(7) 前記プラグは、前記プラグ本体を通って延びるプラグ流路を含む、実施態様1に記載の弁組立体。
(8) 前記スリーブは、一対の対向するスリーブ孔を含み、前記プラグ流路は、前記一対の対向するスリーブ孔と選択的に整列するように構成されている、実施態様7に記載の弁組立体。
(9) 前記プラグ流路は、前記中心軸に対して横断方向である、実施態様7に記載の弁組立体。
(10) 弁であって、
(a)内部チャンバを含むハウジングと、
(b)実施態様1に記載の弁組立体と、
を含み、
前記スリーブは、前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されている、弁。
【0070】
(11) 弁であって、
(a)中心軸に沿って延びる内部チャンバを画定する内部ハウジング表面を含むハウジングと、
(b)弁組立体であって、
(i)前記中心軸に沿って延び、外部プラグ表面を有するプラグ本体を含むプラグと、
(ii)前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、前記スリーブは、
(A)前記ハウジングの前記内部ハウジング表面に密封的に係合するように構成された外部スリーブ表面を含む外側スリーブ部分と、
(B)前記外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間しており、前記プラグ本体を回転可能に受容するための内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む内側スリーブ部分であって、前記内部スリーブ表面は、前記プラグ本体の前記外部プラグ表面に密封的に係合するように構成されている、内側スリーブ部分と、
を有する、スリーブと、
を含む、弁組立体と、
を含む、弁。
(12) 前記外部スリーブ表面および前記内部ハウジング表面は、集合的に静的シールを画定するように構成されている、実施態様11に記載の弁。
(13) 前記内部スリーブ表面および前記外部プラグ表面は、集合的に動的シールを画定するように構成されている、実施態様11に記載の弁。
(14) 前記内側スリーブ部分は、少なくとも1つのチャネルによって前記外側スリーブ部分から少なくとも部分的に離間している、実施態様11に記載の弁。
(15) 前記内側スリーブ部分は、少なくとも1つの接続部分によって前記外側スリーブ部分に結合されている、実施態様14に記載の弁。
【0071】
(16) 方法であって、
(a)弁を提供することであって、前記弁は、
(i)中心軸を定める内部チャンバを有するハウジングと、
(ii)前記ハウジングの前記内部チャンバの中に位置付けられ、それに対する移動に抗して固定されたスリーブであって、前記スリーブは、内部キャビティを画定する内部スリーブ表面を含む、スリーブと、
(iii)前記中心軸に沿って延び、プラグ本体を含むプラグであって、前記プラグ本体は、前記内部キャビティの中に位置付けられ、外部プラグ表面を有し、前記プラグは、前記外部プラグ表面が前記内部スリーブ表面から離間するように、最初は前記スリーブに対して前記中心軸に沿った第1の場所にある、プラグと、
を含む、ことと、
(b)前記プラグを前記中心軸に沿って、前記第1の場所から、前記スリーブに対して第2の場所まで並進運動させることと、
を含む、方法。
(17) 前記プラグを並進運動させる行為は、前記外部プラグ表面を前記内部スリーブ表面と密封的に係合させることを含む、実施態様16に記載の方法。
(18) 前記弁を提供する行為は、前記中心軸に沿って第1の方向に前記スリーブを前記ハウジングの前記内部チャンバに挿入することを含み、前記プラグを並進運動させる行為は、第2の方向に前記中心軸に沿って前記プラグを並進運動させることを含む、実施態様16に記載の方法。
(19) 前記第2の方向は、前記第1の方向とは反対である、実施態様18に記載の方法。
(20) 前記スリーブを挿入する行為は、前記スリーブの外部スリーブ表面に圧縮力を加えることを含む、実施態様18に記載の方法。
【0072】
(21) 弁であって、
(a)第1の静的部材と、
(b)前記第1の静的部材に対する移動に抗して固定された第2の静的部材と、
(c)前記第1の静的部材と前記第2の静的部材との間の静的シールと、
(d)開放状態と閉鎖状態との間で前記第1の静的部材および前記第2の静的部材に対して移動可能な動的部材と、
(e)前記動的部材と前記第1の静的部材または前記第2の静的部材の少なくとも一方との間の動的シールと、
を含む、弁。
(22) 前記動的シールは、前記静的シールとは別個である、実施態様21に記載の弁。
(23) 前記動的シールは、前記静的シールから離間している、実施態様22に記載の弁。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7A
図7B
図7C
図8
図9
【国際調査報告】