(57)【要約】本発明の実施形態は、流体流れデバイスまたは流体流れアセンブリ（例えば、バルブおよび圧力調節器アセンブリ）との使用のための自己収容式付勢アセンブリに関する。流体流れアセンブリ（１４）の自己収容式付勢アセンブリ（１６）は、その流体流れアセンブリ実質的な取り外しを必要とすることなく、容易に変更され得る。この流体流れアセンブリ内の構成要素に適用される付勢力は、付勢アセンブリ（１６）を変更することにより、変更され得る。
2007530885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流れアセンブリの構成要素としての使用のための付勢アセンブリであって、該流体流れアセンブリは、第１の位置から第２の位置へ移動可能な流体制御部材を備え、該付勢アセンブリは、
ａ．ハウジング；および
ｂ．該ハウジング内に置かれる付勢部材、
を備え、ここで該付勢部材が該流体制御部材を該第１の位置に向かって付勢するように、該付勢アセンブリが、該流体流れアセンブリとともに組立てられ、そして該付勢アセンブリは、該流体制御部材に適用される付勢力が変更されるように、自己収容式ユニットとして該流体流れアセンブリから取り除かれ置き換えられ得る、付勢アセンブリ。
【請求項２】
前記付勢部材が、円錐型バネである、請求項１に記載の付勢アセンブリ。
【請求項３】
前記円錐型バネが、該バネの作用変位にわたってほぼ一定のバネ力を提供するような寸法および構成である、請求項２に記載の付勢アセンブリ。
【請求項４】
案内部材をさらに備え、該案内部材は、前記ハウジング内に少なくとも部分的に置かれ、かつ第１の端部で前記付勢部材と作動可能に連結され、そして第２の端部で前記流体制御部材と作動可能に連結されている、請求項１に記載の付勢アセンブリ。
【請求項５】
前記付勢力が変更され、前記付勢部材が第２の付勢部材で置き換えられ、該第２の付勢部材は、異なる付勢力を適用する、請求項１に記載の付勢アセンブリ。
【請求項６】
前記ハウジング中および該ハウジングの外の気体の流れを収容するための、該ハウジング中のアパーチャをさらに備える、請求項１に記載の付勢部材。
【請求項７】
流体流れアセンブリの構成要素としての使用のための付勢アセンブリであって、該流体流れアセンブリは、第１の位置から第２の位置へ移動可能な流体制御部材を備え、該付勢アセンブリは、
ａ．ハウジング；
ｂ．該ハウジングに連結されるベース部材；および
ｃ．該ハウジングおよび該ベース部材内に置かれる付勢部材、
を備え、ここで該付勢部材が該流体制御部材を該第１の位置に向かって付勢するように、該付勢アセンブリが、該流体流れアセンブリとともに組立てられ、そして該付勢アセンブリは、該流体制御部材に適用される付勢力が変更されるように、自己収容式ユニットとして該流体流れアセンブリから取り除かれ置き換えられ得る、付勢アセンブリ。
【請求項８】
前記ベース部材が、ファスナーを収容するための少なくとも１つの切取り部分を備える、請求項７に記載の付勢アセンブリ。
【請求項９】
前記付勢部材が、円錐型バネであり、さらに該円錐型バネが、該バネの作用変位にわたってほぼ一定のバネ力を提供するような寸法および構成である、請求項７に記載の付勢アセンブリ。
【請求項１０】
流体流れアセンブリであって、
ａ．アクチュエータアセンブリ；
ｂ．バルブアセンブリであって、
ｉ．バルブ本体；
ｉｉ．第１のポート；
ｉｉｉ．第２のポート；および
ｉｖ．該バルブ本体中に組立てられるシール部材であって、該アクチュエータアセンブリは、該シール部材を第１の位置から第２の位置に向かって移動させるように、該バルブアセンブリとともに組立てられる、シール部材、
を備える、バルブアセンブリ；
ｃ．自己収容式付勢アセンブリであって、
ｉ．ハウジング；および
ｉｉ．該ハウジング内に置かれる付勢部材、
を備え、該付勢部材が、該シール部材を該第１の位置に向かって付勢するように、該自己収容式付勢アセンブリが、該バルブアセンブリとともに組立てられる、自己収容式付勢アセンブリ、
を備える、流体流れアセンブリ。
【請求項１１】
前記付勢部材が円錐型バネである、請求項１０に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１２】
前記円錐型バネが、前記バネの作用変位にわたってほぼ一定のバネ力を提供するような寸法および構成である、請求項１１に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１３】
案内部材をさらに備え、該案内部材は、第１の端部で前記付勢部材と連通しており、そして第２の端部で前記シール部材と連通している、請求項１０に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１４】
前記自己収容式付勢アセンブリが、前記シール部材を付勢する付勢力が変更されるように、第２の自己収容式付勢アセンブリで置き換えられる、請求項１０に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１５】
前記付勢部材が、前記シール部材を付勢する付勢力が変更されるように、第２の付勢部材で置き換えられる、請求項１０に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１６】
流体流れアセンブリであって、
ａ．アクチュエータアセンブリ；
ｂ．圧力調節器アセンブリであって、
ｉ．本体；
ｉｉ．第１のポート；
ｉｉｉ．第２のポート；および
ｉｖ．該本体中に組立てられる流体制御部材であって、該アクチュエータアセンブリは、該流体制御部材を第１の位置から第２の位置に向かって移動させるように、該圧力調節器アセンブリとともに組立てられる流体制御部材、を備える、圧力調節器アセンブリ；
ｃ．自己収容式付勢アセンブリであって、
ｉ．ハウジング；および
ｉｉ．該ハウジング内に置かれる付勢部材、
を備え、該付勢部材が、該流体制御部材を該第１の位置に向かって付勢するように、該自己収容式付勢アセンブリが、該圧力調節器アセンブリとともに組立てられる、自己収容式付勢アセンブリ、
を備える、流体流れアセンブリ。
【請求項１７】
前記付勢部材が円錐型バネである、請求項１６に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１８】
前記円錐型バネが、前記バネの作用変位にわたってほぼ一定のバネ力を提供するような寸法および構成である、請求項１７に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項１９】
案内部材をさらに備え、該案内部材は、第１の端部で前記付勢部材と連通しており、そして第２の端部で前記シール部材と連通している、請求項１６に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項２０】
前記自己収容式付勢アセンブリが、前記シール部材を付勢する付勢力が変更されるように、第２の自己収容式付勢アセンブリで置き換えられる、請求項１６に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項２１】
前記付勢部材が、前記シール部材を付勢する付勢力が変更されるように、第２の付勢部材で置き換えられる、請求項１６に記載の流体流れアセンブリ。
【請求項２２】
流体流れデバイスの付勢部材を置き換える方法であって、
ａ．第１の付勢力を用いて、第１の自己収容式付勢アセンブリを流体制御デバイスに組立てる工程；
ｂ．該第１の自己収容式付勢アセンブリを該流体制御デバイスから取り外す工程；および
ｃ．第２の付勢力を用いて、第２の自己収容式付勢アセンブリを該流体流れデバイスに組立てる工程、
を包含する、方法。
【請求項２３】
流体流れアセンブリの流体制御部材に適用される付勢力を変更する方法であって、
ａ．自己収容式付勢アセンブリを該流体流れアセンブリから除去する工程であって、該自己収容式付勢アセンブリは、第１の付勢力を該流体制御部材に適用する第１の付勢部材を備える、工程；および
ｂ．第２の付勢力を該流体制御部材に適用して該流体制御部材に適用される付勢力を変更する第２の付勢部材を備える流体流れアセンブリを用いて、自己収容式付勢アセンブリを組立てる工程、
を包含する、方法。
【請求項２４】
流体流れアセンブリの流体制御部材に適用される付勢力を変更する方法であって、
ａ．ベース部材を自己収容式付勢アセンブリから除去する工程であって、該自己収容式付勢アセンブリは、第１の付勢力を該流体制御部材に適用する第１の付勢部材を備える、工程；
ｂ．該第１の付勢部材を該付勢アセンブリから除去する工程；
ｃ．第２の付勢力を有する第２の付勢部材を該付勢アセンブリ中に配置する工程；および
ｄ．該ベース部材を該自己収容式付勢アセンブリ上に再配置する工程、
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００４年３月２５日に出願された米国仮特許出願番号６０／５５６，２１６号、発明の名称「ＶＡＬＶＥ  ＡＮＤ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＲＥＧＵＬＡＴＯＲ  ＳＰＲＩＮＧ  ＰＡＣＫＡＧＥ」からの優先権を主張し、この出願は、その全体が参考として本明細書に援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、概して、流体流れの配置に関する。特に、本発明は、交換可能な自己収容式の付勢アセンブリを提供する流体流れの配置に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
多くの流体流れアセンブリ（例えば、ダイヤフラムバルブおよびドーム充填圧力調整器）は、流体制御構成要素を、流体流れの経路に対してそのアセンブリを通して流れを制御する位置に付勢するためにバネを使用する。バルブアセンブリにおいて、圧縮バネは、通常は、そのアセンブリに一体化して組み込まれ、そして空気アクチュエータまたは手動アクチュエータに対抗する力を提供する。ほとんどのバルブアセンブリにおいて、このバネは、ダイヤフラムウェブまたは他のシーリング構成要素をそらし、所定の流体圧力に対してシールを確実にするのに十分な力を発揮する。圧力調節器アセンブリの場合、バネはまた、通常は、そのアセンブリに一体化して組み込まれ、そしてシートにわたる所定の圧力低下を生じ、このシートはこの圧力低下が下流の圧力を所定の流量範囲にわたって一定に保つ。いくつかの場合、バネはまた、２つのシーリング構成要素の間に置かれたプッシュロッドに力を提供し、アセンブリを一緒に保つ。
【０００４】
図１は、特許文献１に開示される先行技術のバルブを示す。このバルブは、バネアセンブリ２、４を備え、これはバルブアセンブリ５の一部としてとらえられる。図示された先行技術のバルブにおいて、バネを換えるために、バルブアセンブリ５は実質的に分解されなければならない。
【特許文献１】米国特許第５，２６１，４４２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（要旨）
本発明の実施形態は、バルブおよび圧力調節器アセンブリのような流体流れデバイスまたは流体流れアセンブリとの使用のための自己収容式付勢アセンブリを提供する。流体流れアセンブリの自己収容式付勢アセンブリは、その流体流れアセンブリの実質的な取り外しを必要とすることなく、容易に変更され得る。この流体流れアセンブリ内の構成要素に適用される付勢力は、この付勢アセンブリを変更することにより変更され得る。
【０００６】
本発明の１つの実施形態は、流体流れアセンブリにおける使用のための付勢アセンブリに関し、この流体流れアセンブリは、第１の位置から第２の位置へ移動可能な流体制御部材を備える。この付勢アセンブリは、ハウジングおよびこのハウジング内に置かれる付勢部材を備える。この付勢アセンブリは、この付勢部材がこの流体制御部材を上記第１の位置に向かって付勢するように、この流体流れアセンブリへと組立てられる。この付勢アセンブリは、この流体制御部材に適用される付勢力が変更されるように、自己収容式ユニットとしてこの流体流れアセンブリから取り除かれ置き換えられ得る。
【０００７】
本発明の１つの実施形態は、流体流れアセンブリの構成要素としての使用のための付勢アセンブリに関し、この流体流れアセンブリは、第１の位置から第２の位置へ移動可能な流体制御部材を備える。この付勢アセンブリは、ハウジング、このハウジングに連結されるベース部材、およびこのハウジングおよびベース部材内に置かれる付勢部材を備える。この付勢部材がこの流体制御部材をこの第１の位置に向かって付勢するように、この付勢アセンブリは、この流体流れアセンブリとともに組立てられる。この付勢アセンブリは、この流体制御部材に適用される付勢力が変更されるように、自己収容式ユニットとしてこの流体流れアセンブリから取り除かれ置き換えられ得る。
【０００８】
本発明の１つの実施形態では、この付勢部材は円錐型バネである。この円錐型バネは、このバネの作用変位にわたって、流体流れアセンブリ内の構成要素にほぼ一定の付勢力が適用されるのを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（発明の例示的な実施形態）
本発明の一実施形態は、流体流れアセンブリとともに使用するための自己収容式の付勢アセンブリを提供する。自己収容式の付勢アセンブリは、交換可能なユニットであり、その付勢アセンブリによって流体流れアセンブリ内の構成要素に適用される付勢力を変更することを可能にする。自己収容式の付勢アセンブリは、交換の際に付勢部材が適切な配置に残ることを可能にし、付勢部材の容易な修理を可能にする。
【００１０】
本明細書中に記載される実施形態は、バルブおよび圧力調節器アセンブリとともに使用するための交換可能な自己収容式付勢アセンブリの文脈に存在するが、当業者は、本発明が多くの異なる流体流れアセンブリおよびシステムで使用され得ることを容易に理解する。提供される例は、本発明の広範な適用を例示することが意図される。選択されるシステムの特定の設計および作動は、本明細書で他に明示的に示される場合を除いて、本発明の限定を提供しない。
【００１１】
本発明の一実施形態は、流体流れアセンブリの付勢部材の交換を容易にする、取り外し可能な自己収容式の付勢アセンブリを企図する。その付勢部材は、バルブアセンブリにおけるシールを確実にするためか、または圧力調節器アセンブリにおける入口の圧力および出口の圧力の均衡を保つのに必要とされる付勢力または対抗力を調整するために換えられ得る。図２は、概して、本発明の一実施形態を模式的に示す。この図解は、アクチュエータアセンブリ１２、流れデバイス本体１４、および自己収容式の付勢アセンブリ１６を備える、組立てられた流体流れアセンブリ１０を示す。アクチュエータアセンブリ１２は、作動部材１８（例えば、空気ピストン）を備える。流れデバイス本体１４は、流路２０およびバルブシート２２を備える。付勢アセンブリ１６は、ハウジング２４およびそのハウジング２４内に収容される付勢部材２６（例えば、機械的バネ）を備える。
【００１２】
図２によって示される例において、流体流れアセンブリ１０は、流体制御部材２８（例えば、ダイヤフラムまたはプラグ）、および一対の力伝達軸３０、３２を備える。上側の軸３０は、作動部材１８と流体制御部材２８との間の力を伝達させ、一方で下側の軸３２は、付勢部材２６と流体制御部材２８との間の力を伝達させる。図２に関して、作動部材１８は、一般的に、下向きの力を適用し、付勢部材２６は、一般的に、上向きの力を適用する。流体流れアセンブリ１０がバルブアセンブリである場合、この下向きおよび上向きの力は、一般的に、互いに相互作用し、流体制御部材２８がバルブシート２２に対してシールを生じ得る力の状態を確実にする。このアセンブリは、このシールを所定の流体流れの圧力範囲にわたって維持するように設計され得る。流体流れアセンブリ１０が圧力調節器アセンブリである場合、作動部材１８および付勢部材２６は、代表的には、互いに相互作用し、バルブシート２２にわたって所定の圧力低下を生じて下向きの圧力を上流の流れの範囲にわたっておおよそ一定に保つことによって、入口の圧力および出口の圧力の均衡を保つ。
【００１３】
図２に示されるように、付勢アセンブリ１６は、モジュール式に設計される。これはすなわち、付勢アセンブリ１６は、流体流れアセンブリ１０から切り離され得、１つの自己収容式のユニットとして取り外され得るということである。付勢アセンブリ１６のハウジング２４は、このハウジング２４の内部に付勢部材２６を収容する。付勢部材２６は、下側の軸３２がハウジング２４の開口部（番号付けされていない）を通してハウジング２４中に入っていることに起因して、その下側の軸３２と接触している。付勢アセンブリ１６が流体流れアセンブリ１０から切り離される場合、下側の軸３２は、ハウジング２４から引き抜かれ、付勢部材２６は、収容されハウジング２４内に並べられたまま残る。ハウジング２４内の付勢部材２６の整列は、例えば、その付勢部材の寸法を収容するように設計されるチャンバ３３の壁によって維持され得る。ハウジング２４内の付勢部材２６の整列の維持に起因して、付勢アセンブリ１６が流体流れアセンブリ１０に連結されるかまたは切り離される場合、下側の軸３２は、単純にハウジング２４の開口部を通して挿入され、付勢部材２６に接触され得、そして付勢部材２６、下側の軸、および他の構成要素の適切な配置が完成される。この図示された例は、付勢部材２６と流体流れ部材２８との間の力を伝達させる単一の軸３２を示す。任意の数の構成要素が一斉に働いて付勢部材２６と流体制御部材２８との間の力を伝達させること、ならびにそのような力を伝達させるための方法および装置が図示された例に限定されないことが理解されるべきである。
【００１４】
付勢アセンブリ１６は、ファスナー３４によって流れデバイス本体１４に連結され、このファスナー３４は、付勢アセンブリハウジング２４に予め形成された穴３６に配置され、流れデバイス本体１４のネジ穴３８に固定される。この特定の締め付け方法は、付勢アセンブリ１６を流体流れアセンブリ１０と連結し、切り離すために使用され得る非常に多くの考え得る締め付け方法のうちの単なる例である。流体流れアセンブリ１０から付勢アセンブリ１６の連結および切り離しを可能にするという条件で、任意の連結方法が本発明に組み込まれる。
【００１５】
単純にまたは容易に付勢アセンブリ１６を連結および切り離す能力は、アセンブリ１０のシーリング部材または流体制御部材２８に適用される付勢力を効率的かつ効果的に変更することを可能にする。付勢アセンブリ１６の自己収容式の配置は、流体流れアセンブリ１０に対する要件の変化に従うように付勢力を迅速に調節する方法を提供する。例えば、流体流れアセンブリ１０がより強いまたはより弱い下流流れを提供する必要がある場合、そのアセンブリ１０は、その必要性に合うように容易かつ迅速に再構成され得る。第１の付勢力を伴う第１の付勢アセンブリ１６は、流体流れアセンブリ１０に対してファスナー３４を取り外すことによって分解され得る。次いで、新たな要件を果たす第２の付勢力を伴う第２の付勢アセンブリ１６が、同じファスナー３４を用いて流体流れアセンブリ１０に組立てられ得る。付勢アセンブリ１６は自己収容式のユニットなので、流体流れアセンブリ１０における他の構成要素に対して付勢アセンブリ２６が特に配置される必要も並べられる必要もない。締め付け機構は、流体流れアセンブリ１０における他の構成要素に対して付勢アセンブリ１６を、そしてそれゆえ付勢部材２６を、適切な位置および配置に推進する。
【００１６】
単純かつ容易に付勢アセンブリ１６を連結および切り離す能力はまた、破損したかまたは故障した付勢アセンブリの効率的な修復および交換、ならびに付勢部材および付勢アセンブリの効率的な一般的な修理を可能にする。
【００１７】
流体流れアセンブリ１０のすべての構成要素に使用される材料は、金属あるいは種々のプラスチックまたは他のポリマーのいずれか（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））であり得る。いくつかの構成要素（例えば、ファスナー、付勢部材およびファスナーが固定されるネジ込み挿入物）は、好ましくは、金属から製造されるが、必ずしもというわけではない。
【００１８】
図３〜図８は、完全なバルブまたは圧力調整器アセンブリ１０の例を示す。図３に示されるように、アセンブリ１０は、アクチュエータアセンブリ１２、流れデバイス本体１４、および付勢アセンブリ１６を備え、付勢アセンブリ１６は、任意の取り付けプレートまたはベース部材３９を備える。取り付けプレートの例は、２００２年４月２５日に出願された世界知的所有権機関公報ＷＯ０２／０８８５８３  Ａ１、発明の名称「ＶＡＬＶＥ  ＷＩＴＨ  ＳＮＡＰ  ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ」に開示されており、これは、その全体が参考として本明細書中に援用される。示された流れデバイス本体１４は、バルブアセンブリまたは圧力調節器アセンブリのいずれかで使用され得る。図示された実施形態の付勢アセンブリ１６は、バネパッケージ４０を備え、これは必要に応じて取り付けプレート３９に連結される。取り付けプレート３９は、アセンブリ１０を支持体に都合よく固定することを可能にする。一旦アセンブリ１０が固定されると、そのアセンブリ１０は流体流れシステムにおける他の構成要素またはアセンブリにより容易に取り付けられ得る。
【００１９】
図５は、図３のアセンブリ１０を長軸方向の部分断面の立面図で示す。アクチュエータアセンブリ１２は、アクチュエータキャップ４１およびアクチュエータ本体４２を備え、アクチュエータピストン１８を収納する。この例において、アクチュエータアセンブリ１２は、空気式アセンブリであるが、他のアクチュエータ技術（水圧、手動、および電気機械が挙げられる）が必要に応じて使用され得る。
【００２０】
流れデバイス本体１４の流路２０は、入口ポート４４、出口ポート４６、入口キャビティ４８、および出口キャビティ５０を備え、流れデバイス本体１４を通して流体流れをまとめて収容する。ポートおよびキャビティは明確にするために入口および出口として記載されるが、アセンブリ１０を通じる流れが逆転され得るように、これらの記載が逆転され得ることが理解されるべきである。必要に応じて、第３のポート５１（図３に最もよく見られる）が加えられ得る。第３のポート５１は、アセンブリ１０が２つの流体を混合するために使用される場合は入口ポートとして、またはアセンブリ１０が必要に応じて流体を２つの出口経路に方向転換するために使用される場合は出口ポートとしての機能を果たし得る。
【００２１】
バネパッケージ４０は、ハウジング２４内に部分的に収容される機械的バネ２６を備える。図５に示される例において、バネ２６は、円錐型の圧縮バネ２６である。円錐型バネ２６は、そのバネの作動変位にわたってほぼ一定のバネ率を提供するように設計される。この円錐型バネ２６は、圧縮の際に互いのうちに入れ子状になる能動性のコイルを許容する。このことは、完全に圧縮された際に、先行技術で記載されたらせん状のバネ２、４よりも低いプロフィールを可能にする。このより低いプロフィールは、バネを調整するために必要な高さを低くし、流体流れデバイス１０の全体の高さを低くすることを提供する。提供された例は、付勢部材を円錐型バネ２６として示すが、付勢部材がバルブまたは圧力調節器アセンブリ１０内に束縛され、整列され、そして容易に修理されることを確実にする様式で付勢アセンブリ１６に収容され得る任意の他の型の付勢部材が、本発明に含まれる。
【００２２】
図７および図８は、流体流れアセンブリ１０において使用するための締め付け機構を示す。アクチュエータアセンブリ１２、流れデバイス本体１４、バネパッケージ４０および取り付けプレート３９は、４つのネジ込みボルト５２によってアセンブリ１０に固定される。図８に示されるように、ボルト５２は、アクチュエータキャップ４１の予め形成された穴５４、アクチュエータ本体４２の予め形成された穴５６、流れデバイス本体１４の予め形成された穴５８、およびバネパッケージハウジング２４の予め形成された穴６０を貫通する。ボルト５２は、取り付けプレート３９のネジ穴６２に留められる。
【００２３】
そのアクチュエータアセンブリ１２および付勢アセンブリ１６は、反作用力（ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を提供する。この反作用力は、バルブアセンブリ１０において流路を開いたり閉じたりするように、または圧力調節器アセンブリ１０において入り口および出口の圧力の釣り合いをとるように、連携して働く。図５の例において、シール機構は、２つの流体制御部材またはシール部材を備える。そのアクチュエータピストン１８およびバネ２６は、構成要素間の一連の接触を通じて相互作用する。そのアクチュエータピストン１８は、上側のダイヤフラム軸３０と接触して、この上側のダイヤフラム軸３０を作動可能に駆動する。この上側のダイヤフラム軸３０は、上側のダイヤフラム６４に結合される。この上側のダイヤフラム軸３０は、プッシュロッド６６と接触しており、このプッシュロッドは、次に、下側のダイヤフラム軸３２と接触している。この下側のダイヤフラム軸３２は、下側のダイヤフラム６８に結合される。この下側のダイヤフラム軸３２は、バネガイド７０と接触しており、このバネガイドは、バネパッケージ４０内に少なくとも部分的に位置しており、そしてそのバネ２６と接触しかつ作動可能に駆動される。この一連の接触を通じて、下向きのアクチュエータ力および上向きのバネ力は、そのシール機構に適用される。これらの力は、そのアセンブリ１０が、バルブとして使用される場合に所定の流体流れに対して、通常開いたまたは閉じたバルブ位置を提供するように、またはそのアセンブリ１０が、圧力調節器として使用される場合に流れを調節するためにそのシートにわたる所定の圧力低下を提供するように、相互作用する。これらの力はまた、そのシール機構を加圧して維持するように相互作用し得、このことによって、その軸３０、３２およびプッシュロッド６６が、互いに結合されるかまたは接続される何らかの必要性が解消され得る。さらに、シール機構を加圧して維持することにより、構成要素が、ポリマー材料から製造される場合に、重大なクリープの懸念が少なくなる。
【００２４】
その上側ダイヤフラム６４は、そのバルブ１４を通る流体の流れからアクチュエータアセンブリ１２をシールし、その下側ダイヤフラム６８は、この流れのストリーム（ｓｔｒｅａｍ）から付勢アセンブリ１６をシールする。ｏ−リングまたは他のシールデバイス７２は、流体のストリームから、アクチュエータアセンブリ１２中の構成要素をさらにシールするために、そのピストン１８上に設けられ得る。同様に、ｏ−リングまたは他のシールデバイス７４は、その流れのストリームから付勢アセンブリ１６をさらにシールするために、バネガイド７０の上に設けられ得る。
【００２５】
図９〜１１は、付勢アセンブリ１６をより詳細に図示する。図１０に示されるように、その付勢アセンブリ１６は、４つのファスナー７６を有する。これらファスナーは、そのアセンブリ１６の頂部を通ってハウジング２４に入る。図１１は、これら４つのファスナー７６が、ハウジング２４における予め形成された穴７８を通るボルトであり、バネパッケージ４０および取り付けプレート３９を、付勢アセンブリ１６に結合するために、取り付けプレート３９中のねじ切り穴８０に固定することを示す。この継ぎ手（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）は、バネ２６を備える自己収容式ユニットを形成し、バネ２６を一直線上に維持する。この円錐バネ２６は、バネガイド７０から延びるリップ８２と、その取り付けプレート３９の上表面８４との間に加圧して維持される。この取り付けプレート３９は、流体流れアセンブリが、取り付けプレート３９における切取り部分８６を貫通して、ファスナーによって基板に固定されることを可能にする。この流体流れアセンブリを固定することによって、代表的には、流体流れアセンブリを流体流れシステムへ容易に組み込むことが可能になる、この実施形態において、ただ４つのボルト５２が、付勢アセンブリ１６の取り替えを容易にするために、取り外される必要がある。これらのボルト５２が取り外される場合、この付勢アセンブリ１６は、切り離され得、ボルト（ｂｏｔｓ）５２を交換することによって、異なる付勢力を有する第２の付勢アセンブリ１６と交換され得る。
【００２６】
この取り付けプレート３９が、必要に応じて使用されない場合、バネ２６は、バネパッケージ４０内に完全に収容され得る。この場合、このバネパッケージ４０は、このバネ２６と接触し得る下側表面を備え、かつその表面とバネガイド７０から延びるリップ８２との間にバネ２６を加圧して維持する。この必要に応じた配置において、このバネパッケージ４０は、付勢アセンブリ１６として働く。必要に応じて、このバネパッケージ４０は、取り付けプレート３９における切り抜き８６と類似の、その流体流れアセンブリ１０を支持体もしくは基材に取り付けるためのファスナーに適応した切り抜きを備えるように製造され得る。
【００２７】
そのバネガイド７０は、凹部９０を有する上側伸長部８８を備え、この凹部は、下側ダイヤフラム軸３２の一部を受容する（図５に最もよく示される）。このバネガイド７０はまた、下側伸長部９２を備える。この上側伸長部８８および下側伸長部９２は、それぞれの経路９４、９６においてジャーナルにされる（ｊｏｕｒｎａｌｌｅｄ）。これらの経路９４、９６が、バネガイド７０のための滑らかにされたベアリング表面として働くように、経路９４、９６の内側表面に潤滑剤が添加され得る。このことは、バネガイド７０を適切な配置に維持するのに役立つ。このバネガイド７０は、ガイド部分９８をさらに備える。このガイド部分９８は、付勢アセンブリ１６が流体流れアセンブリ１０に結合される場合に、バネ２６および下側軸３２の位置合わせを補助する。このガイド部分９８はまた、ｏ−リング７４と適応し得る。予備シール機能（ｂａｃｋ−ｕｐ  ｓｅａｌ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供することに加えて、このｏ−リング７４は、この流路２０が加圧サージに供される場合に、ダイナミックダンピングデバイス（ｄｙｎａｍｉｃ  ｄａｍｐｅｎｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）としてさらに機能し得る。このバネ２６はまた、ダイナミックダンピングデバイスとして、ｏ−リング７４と共同して補助し得る。さらに、通気穴（ｖｅｎｔ  ｈｏｌｅ）が、付勢アセンブリ１６において提供され得る。通気穴は、付勢部材２６が加圧される場合に、付勢アセンブリ１６における外気の流れを制御する。これらの通気穴はまた、この流路２０が加圧サージに供される場合に、ダイナミックダンピングデバイスとして働き得る。
【００２８】
本発明の別の局面において、この付勢アセンブリ１６は、取り付けプレート３９が、ファスナー（これは、取り付けプレート３９において予め製造された穴を通過し、付勢アセンブリハウジング２４におけるねじ切り穴に固定される）によってバネパッケージ４０に結合されるように構成され得る。この配置において、その付勢力は、取り付けプレート３９を、バネパッケージ４０から単に取り外し、そのバネ２６を、異なるバネ定数を有する第２のバネと交換することにより変更され得る。
【００２９】
本発明の種々の局面は、例示的実施形態において組み合わせて具現化されるように、本明細書で記載され、例示されているが、これらの種々の局面は、個々にまたは種々の組み合わせにおいて、そしてこれらの部分組み合わせ（ｓｕｂ−ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）において、多くの代替的実施形態で実現され得る。本明細書で明らかに排除されていなければ、このような全ての組み合わせおよび部分組み合わせは、本発明の範囲内に入ると解釈される。さらになお、種々の代替的得実施形態が、本発明の種々の局面および特徴（例えば、代わりの材料、構造体、配置、方法、デバイスなど）に関して、本明細書に記載され得るが、このような記載は、現在知られていようと、後に開発されようと、利用可能な代替的実施形態の完全な列挙もしくは網羅的な列挙であるとは解釈されない。当業者は、本発明の局面、概念または特徴のうちの１つ以上を、本発明の範囲内にあるさらなる実施形態が、本明細書に明らかに開示されていないとしても、このような実施形態へと容易に採用し得る。さらに、本発明のいくつかの特徴、概念または局面が好ましい構成または方法であると記載されているとしても、このような記載は、このような特徴が必要とされるまたは必須であると明示的に述べられていなければ、このような特徴が必要とされるまたは必須であると示唆するとは解釈されない。さらになお、例示的または代表的な数値および範囲が、本発明の理解を助けるために含められ得るが、このような値および範囲は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、臨界的な値または範囲であると明示的に述べられている場合にのみ、臨界的な値または範囲であると解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、米国特許第５，２６１，４４２号に開示される先行技術のバルブアセンブリの断面図である。
【図２】図２は、流体流れアセンブリの概略図である。
【図３】図３は、流体流れアセンブリの斜視図である。
【図４】図４は、流体流れアセンブリの側面図である。
【図５】図５は、図４においてＡ−Ａとして示された平面に沿って得られた流体流れアセンブリの断面図である。
【図６】図６は、流体流れアセンブリの上面図である。
【図７】図７は、図６においてＢ−Ｂとして示された平面に沿って得られた流体流れアセンブリの断面図である。
【図８】図８は、流体流れアセンブリの分解図である。
【図９】図９は、付勢アセンブリの斜視図である。
【図１０】図１０は、付勢アセンブリの上面図である。
【図１１】図１１は、図１０においてＣ−Ｃで示された平面に沿って得られた付勢アセンブリの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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