(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流量制御装置のための制御要素であって、前記制御要素が、
第１の端部および第２の端部を有する細長部材を備えるステムであって、前記第１の端部が、アクチュエータに操作可能に連結されるように適合され、前記第２の端部が、めねじ部を含む締結凹部を含む、ステムと、
前記ステムの前記第２の端部に隣接して配置されるプラグと、
前記プラグを前記ステムに固定する締結具であって、前記締結具が、前記プラグから延在し、前記締結凹部の前記めねじ部を係合するねじ部分を含む、締結具と、
前記プラグおよび前記締結具に対する前記ステムの回転を防止するために、前記ステムの前記第２の端部および前記プラグの間に配置される回転防止装置と、
を備える、流体流量制御装置のための制御要素。
【請求項２】
前記プラグが、圧縮キャップと、プラグ本体と、前記圧縮キャップおよび前記プラグ本体の間に配置される封止部材とを備え、前記締結具および前記締結凹部の間の前記係合が、前記圧縮キャップおよび前記プラグ本体の間で前記封止部材を圧縮する、請求項１に記載の制御要素。
【請求項３】
前記圧縮キャップが、前記ステムの前記第２の端部および前記プラグ本体の間に配置される、請求項２に記載の制御要素。
【請求項４】
前記締結具が、前記プラグの少なくとも一部分と一体に形成される、請求項１から３の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項５】
前記締結具が、前記プラグの前記プラグ本体と一体に形成される、請求項２に記載の制御要素。
【請求項６】
前記プラグが、貫通孔と、前記ステムの前記第２の端部に隣接する第１の面と、前記ステムから離間する第２の面とを画定する、請求項１から５の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項７】
前記締結具が、前記プラグの前記貫通孔を通って配置され、また第１の端部と第２の端部とを有する細長シャンクを備え、前記シャンクの前記第１の端部が、前記締結凹部に配置される前記締結具の前記ねじ部分を含み、前記シャンクの前記第２の端部が、前記プラグの前記第２の面に隣接するヘッドを含む、請求項６に記載の制御要素。
【請求項８】
前記プラグの前記第２の面内に配置されるヘッド凹部をさらに備え、前記締結具の前記ヘッドが、前記プラグに対する前記ヘッドの回転を防止するために前記ヘッド凹部内に配置される、請求項７に記載の制御要素。
【請求項９】
前記締結具の前記シャンクの前記第１の端部が、第１の直径を含み、前記締結具の前記シャンクの前記第２の端部が、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を含む、請求項７又は８に記載の制御要素。
【請求項１０】
前記シャンクが、前記第１および第２の端部の間に配置されるシャンク肩部をさらに備え、前記プラグが、前記締結具と前記プラグとを位置合わせするために、前記シャンク肩部に係合されるプラグ肩部を備える、請求項７から９のいずれか一項に記載の制御要素。
【請求項１１】
前記回転防止装置が、円盤状の本体と、前記円盤状の本体から径方向に外側に延在する１つまたは２つ以上のタブとを有する座金を備え、前記ステムの前記第２の端部が、１つまたは２つ以上の平坦面を含み、それぞれが、前記１つまたは２つ以上のタブの対応するタブを係合する、請求項１から１０の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項１２】
前記プラグが、傾斜側壁を有する環状凹部を含み、前記ステムの前記第２の端部が、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の前記傾斜側壁を係合するテーパ面を含む、請求項１から１１の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項１３】
前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接し、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の外部で前記プラグを係合する平坦な環状面をさらに備える、請求項１２に記載の制御要素。
【請求項１４】
前記プラグの前記環状凹部が、前記傾斜側壁に外接される平坦な床面をさらに備え、前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接される平坦な環状面をさらに備え、前記ステムの前記平坦な環状面が、前記プラグの前記凹部の前記平坦な床面を係合する、請求項１２又は１３に記載の制御要素。
【請求項１５】
流体流量制御装置であって、
入口と、出口と、前記入口および前記出口の間に配置されるギャラリーとを含む弁体と、
ケージであって、前記ギャラリー内に取り付けられ、前記ケージおよび前記ギャラリーを通して流体を通過させるための複数の開口部を含むケージと、
ステムと、プラグと、前記プラグを前記ステムに固定する締結具とを含む制御要素であって、前記プラグが、前記弁体を通して流体の流量を制御するために前記ケージ内に摺動可能に配置される、制御要素とを備え、
前記ステムが、第１の端部および第２の端部を有する細長部材を備え、前記第１の端部が、アクチュエータに操作可能に連結されるように前記弁体から延出し、前記第２の端部が、めねじ部を含む締結凹部を含み、
前記プラグが、前記ステムの前記第２の端部に隣接して配置され、
前記締結具が、前記プラグから延在し、前記締結凹部の前記めねじ部を係合するねじ部分を含み、
前記プラグおよび前記締結具に対する前記ステムの回転を防止するために、前記ステム
の前記第２の端部および前記プラグの間に配置される回転防止装置をさらに備える、
流体流量制御装置。
【請求項１６】
前記プラグが、圧縮キャップと、プラグ本体と、前記圧縮キャップおよび前記プラグ本体の間に配置される封止部材とを備え、前記締結具および前記締結凹部の間の前記係合が、前記圧縮キャップおよび前記プラグ本体の間で前記封止部材を圧縮する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記圧縮キャップが、前記ステムの前記第２の端部および前記プラグ本体の間に配置される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記締結具が、前記プラグの少なくとも一部分と一体に形成される、請求項１５から１７の何れか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記締結具が、前記プラグの前記プラグ本体と一体に形成される、請求項１６又は１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記プラグが、貫通孔と、前記ステムの前記第２の端部に隣接する第１の面と、前記ステムから離間する第２の面とを画定する、請求項１５から１９の何れか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記締結具が、前記プラグの前記貫通孔を通って配置され、また第１の端部と第２の端部とを有する細長シャンクを備え、前記シャンクの前記第１の端部が、前記締結凹部に配置される前記締結具の前記ねじ部分を含み、前記シャンクの前記第２の端部が、前記プラグの前記第２の面に隣接するヘッドを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記プラグの前記第２の面内に配置されるヘッド凹部をさらに備え、前記締結具の前記ヘッドが、前記プラグに対する前記ヘッドの回転を防止するために前記ヘッド凹部内に配置される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記締結具の前記シャンクの前記第１の端部が、第１の直径を含み、前記締結具の前記シャンクの前記第２の端部が、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を含む、請求項２１又は２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記シャンクが、前記第１および第２の端部の間に配置されるシャンク肩部をさらに備え、前記プラグが、前記締結具と前記プラグとを位置合わせするために、前記シャンク肩部に係合されるプラグ肩部を備える、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記回転防止装置が、円盤状の本体と、前記円盤状の本体から径方向に外側に延在する１つまたは２つ以上のタブとを有する座金を備え、前記ステムの前記第２の端部が、１つまたは２つ以上の平坦面を含み、それぞれが、前記１つまたは２つ以上のタブの対応するタブを係合する、請求項１５から２４の何れか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記プラグが、傾斜側壁を有する環状凹部を含み、前記ステムの前記第２の端部が、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の前記傾斜側壁を係合するテーパ面を含む、請求項１５から２５の何れか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接し、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の外部で前記プラグを係合する平坦な環状面をさらに備える、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記プラグの前記環状凹部が、前記傾斜側壁に外接される平坦な床面をさらに備え、前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接される平坦な環状面をさらに備え、前記ステムの前記平坦な環状面が、前記プラグの前記凹部の前記平坦な床面を係合する、請求項２６又は２７に記載の装置。
【請求項２９】
流体流量制御装置のための制御要素であって、前記制御要素が、
第１の端部および第２の端部を有する細長部材を備えるステムであって、前記第１の端部が、アクチュエータに操作可能に連結されるように適合され、前記第２の端部が、めねじ部を含む締結凹部を含む、ステムと、
前記ステムの前記第２の端部に隣接して配置されるプラグであって、前記プラグが、貫通孔と、プラグ本体と、圧縮キャップと、封止部材とを備え、前記圧縮キャップが、前記ステムの前記第２の端部および前記プラグ本体の間に配置され、前記封止部材が、前記圧縮キャップおよび前記プラグ本体の間に配置され、前記圧縮キャップが、前記ステムの前記第２の端部に隣接する前記プラグの第１の面を画定し、前記プラグ本体が、前記ステムの前記第２の面から離間される前記プラグの第２の面を画定する、プラグと、
前記プラグの前記貫通孔を通って配置され、かつ第１の端部および第２の端部を有する細長シャンクを含む締結具であって、前記シャンクの前記第１の端部が、前記ステムの前記締結凹部における前記めねじ部を係合するねじ部分を含み、前記シャンクの前記第２の端部が、前記プラグの前記第２の面に隣接して配置されるヘッドを含み、それによって、前記圧縮キャップと前記プラグ本体との間で前記封止部材を圧縮する、締結具と、
前記プラグおよび前記締結具に対する前記ステムの回転を防止するために、前記ステムの前記第２の端部および前記プラグの前記第１の面の間に配置される回転防止装置と、
を備える、流体流量制御装置のための制御要素。
【請求項３０】
前記プラグの前記第２の面内に配置されるヘッド凹部をさらに備え、前記締結具の前記ヘッドが、前記ヘッド凹部内に配置され、前記プラグに対する前記ヘッドの回転を防止する、請求項２９に記載の制御要素。
【請求項３１】
前記回転防止装置が、円形の本体と、前記円形の本体から径方向に外側に延在する１つまたは２つ以上のタブとを有する座金を備え、前記ステムの前記第２の端部が、１つまたは２つ以上の平坦面を含み、それぞれが、前記１つまたは２つ以上のタブの対応するタブを係合する、請求項２９又は３０に記載の制御要素。
【請求項３２】
前記プラグの前記第１の面が、傾斜側壁を有する環状凹部を含み、前記ステムの前記第２の端部が、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の前記傾斜側壁を係合するテーパ面を含む、請求項２９から３１の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項３３】
前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接し、前記ステムと前記プラグとを位置合わせするために、前記環状凹部の外部で前記プラグの前記第１の面を係合する平坦な環状面をさらに備える、請求項３２に記載の制御要素。
【請求項３４】
前記プラグの前記環状凹部が、前記傾斜側壁に外接される平坦な床面をさらに備え、前記ステムの前記第２の端部が、前記テーパ面に外接される平坦な環状面をさらに備え、前記ステムの前記平坦な環状面が、前記プラグの前記凹部の前記平坦な床面を係合する、請求項３２又は３３に記載の制御要素。
【請求項３５】
前記締結具の前記シャンクの前記第１の端部が、第１の直径を含み、前記締結具の前記シャンクの前記第２の端部が、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を含む、請求項２９から３４の何れか一項に記載の制御要素。
【請求項３６】
前記シャンクが、前記第１および第２の端部の間に配置されるシャンク肩部をさらに備え、前記プラグが、前記締結具と前記プラグとを位置合わせするために、前記シャンク肩部に係合されるプラグ肩部を含む、請求項２９から３５の何れか一項に記載の制御要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スライディングステム式流体流量制御装置を対象としており、より詳細には、スライディングステム式流体流量制御装置のための制御要素を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
スライディングステム式流体流量制御装置のための従来型の制御要素は、プラグ／ステム連結部を含み、これは、プラグの頂部にねじを切られているめねじの穴の内に固定された、外側にねじ山のあるステムのシャフトを利用する。２つの部品を螺合したならば、なんらかの回転防止装置が実装されて、接合部が緩まないようにする。典型的な回転防止装置は、仮付け溶接またはステムを貫通してめねじの穴に隣接するプラグ内に穿孔された共通の穴の中に押し込みまたは打ち込みされたピンを含む。プロセスの振動のために、これらのピンタイプ連結部が緩んだり、これらの溶接連結部に亀裂が生じたりし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
流体流量制御装置のための制御要素は、ステムと、プラグと、締結具とを含む。ステムは、第１の端部と第２の端部とを有する細長部材を含む。第１の端部は、アクチュエータに操作可能に連結されるように適合され、第２の端部は、めねじ部を含む締結凹部を含む。プラグは、ステムの第２の端部に隣接して配置される。締結具は、プラグをステムに固定し、またプラグから延在し、締結凹部のめねじ部を係合するねじ部分を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本開示の原理に従って構築された制御要素を含む流体流量制御装置を示す断面図である。
【図２】本開示の原理に従って構築された制御要素の一実施例を示す断面図である。
【図３】本開示の原理に従って構築された制御要素の別の実施例を示す断面図である。
【図４】本開示の原理に従って構築された制御要素のさらに別の実施例を示す断面図である。
【図５】本開示の原理に従って構築された制御要素のまたさらに別の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１は、本開示の原理に従って構築されたボルト式弁制御要素１２を含む流体流量制御装置１０（例えば、調節弁）の一実施例の断面図である。図示のように、制御装置１０は、弁体１４と、ケージ１６と、制御要素１２とを含む。以下に詳述するように、制御装置１０の制御要素１２は、ステム１８と、ステム１８に形成されたステム凹部２４内に螺入される締結具２２でステム１８に固定されるプラグアセンブリ２０とを含む。説明されるように、本開示の図１〜図４では、プラグ２０は、プラグと圧縮キャップとを備えるツーピースプラグアセンブリを指す。この構成は、有利にも、制御要素１６の組立てを容易にし、図示の具体的な実施例では、プラグ２０に保持され、ケージ１６に対して封止する封止部材２６を軸方向に圧縮し、かつ径方向に拡張する。
【０００６】
さらに図１を参照すると、開示された実施例の弁体１４は、入口２８と、出口３０と、入口２８および出口３０の間に配置されるギャラリー３２とを含む玉形の弁体を含む。入口２８および出口３０のこの識別に基づいて、弁体１４は、説明のためだけに任意でフローアップ構成に配置される。弁体１４はまた、本開示の趣旨から逸脱することなしに、入
口と出口とを取り換えてフローダウン構成に配置および構成され得る。
【０００７】
ケージ１６は、従来通りに弁体１４のギャラリー３２内に取り付けられ、複数の開口部３４を画定する中空の円筒状部材を含み、弁体１４を通って、より詳細には、ギャラリー３２を通って流体を通過させる。制御要素１２のプラグ２０は、弁体１４を通る流体の流量を制御するために、ケージ１６に摺動可能に配置される。制御要素１２のステム１８は、例えば、アクチュエータ（図示せず）に取り付けられるように、弁体１４から延出する。制御装置１０は、従来通りにギャラリー３２に隣接して弁体１４に固定されて、従来通りにケージ１６を所定の位置に保持し、制御要素１２を案内しやすくするボンネットキャップ３６をさらに含む。
【０００８】
図２を参照して、本実施例の制御要素１２を詳細に説明する。前述のように、制御要素１２は、ステム凹部２４を含むステム１８と、プラグ２０と、締結具２２とを含む。
【０００９】
図示のように、ステム１８は、摺動軸Ａに沿って延在し、かつ第１の端部１８ａと第２の端部１８ｂとを有する略細長の剛体ロッドを含む。第１の端部１８ａは、例えば、アクチュエータに操作可能に連結させるために、図１に示されているように、弁体１４およびボンネット３６の外側に配置されるように適合される。第２の端部１８ｂは、図２に示されているように、ステム凹部２４を画定し、これは、めねじ部３８を画定する円筒状の凹部を含む。
【００１０】
プラグ２０は、ステム１８の第２の端部１８ｂに隣接して配置され、貫通孔４０と、プラグ本体４２と、圧縮キャップ４４と、図１を参照して上述した封止部材２６とを含む。プラグ２０は、ステム１８の第２の端部１８ｂに隣接して位置している第１の水平面２０ａと、ステム１８の第２の端部１８ｂから離間している第２の水平面２０ｂとを画定する。図示の実施例では、貫通孔４０は、圧縮キャップ４４を貫通している第１の部分４０ａと、プラグ本体４２を貫通している第２の部分４０ｂとを含む。プラグ２０の図示の実施例はまた、図１の弁１０がバランス弁として動作し得るように、圧力検知開口部２１を含む。本説明内に含まれるその他のプラグ２０は、このような開口部２１なしで構築され得る。
【００１１】
プラグ本体４２は、封止部分４２ａと、封止部分４２ａから下方に向けて延在するスカート部分４２ｂとを含む略円筒状の本体を含む。封止部分４２ａは、プラグ２０の第２の水平面２０ｂを画定し、圧縮キャップ４４に隣接する縮径部分４６を含む。図示のように、縮径部分４６は、円筒状外面６０を含み、プラグ本体４２は、縮径部分４６の円筒状外面６０から径方向に外側に延在する圧縮面４８をさらに画定する。圧縮キャップ４４はまた、プラグ本体４２と嵌め合う略円筒状部材を含み、より具体的には、円筒状側壁５０と平坦なキャッププレート５２とを含んで、圧縮キャップ４４が伏せたカップに似た形状となるようにする。図示の実施例では、圧縮キャップ４４の平坦なキャッププレート５２は、プラグ２０の第１の水平面２０ａを画定する。圧縮キャップ４４の円筒状側壁５０は、平坦なキャッププレート５２から下方に向けて延在し、圧縮面５４を画定する。
【００１２】
図示のように、圧縮キャップ４４は、ステム１８の第２の端部１８ｂに隣接して、かつステム１８の第２の端部１８ｂおよびプラグ本体４２の間に配置される。このように構成されて、圧縮キャップ４４の圧縮面５４は、プラグ本体４２の縮径部分４６の円筒状外面６０に隣接するプラグ本体４２の圧縮面４８に面して、封止部材２６を受容する環状の封止間隙５６を画定する。このため、図示のように、封止部材２６は、圧縮キャップ４４の圧縮面５４とプラグ本体４２の圧縮面４８との間に軸方向に配置される。このように構成されて、圧縮キャップ４４およびプラグ本体４２を一緒に圧縮することにより、封止部材２６が軸方向に圧縮され、これによって、封止部材２６が径方向に拡張され、図１に示さ
れているように、ケージ１６の内面１６ａと、プラグ本体４２の縮径部分４６の外周面６０とに封止係合される。この径方向への拡張によって、プラグ２０とケージ１６との間に液密封止が提供される。封止部材２６は、グラファイトシール、Ｏリング、パッキン材、あるいは任意のその他の材料または意図される目的を果たすために好適な複数の材料からなる構造物であり得る。
【００１３】
さらに図２を参照すると、本制御要素例１２の締結具２２は、プラグ２０の貫通孔４０の第１および第２の部分４０ａ、４０ｂを通って配置され、ステム１８と同じ摺動軸Ａに沿って配置される細長シャンク６２を含む。細長シャンク６２は、第１の端部６２ａと第２の端部６２ｂとを含む。第１の端部６２ａは、ねじ部分６４を含み、これは、プラグ２０から上方に向けて離れる方向に延在し、ステム１８のステム凹部２４に画定されるめねじ部３８を螺合係合するおねじ部６６を含む。シャンク６２の第２の端部６２ｂは、ヘッド６８を含み、これは、プラグ２０の第２の水平面２０ｂで、またはこれに隣接してプラグ本体４２に当接し、それによってシャンク６２をプラグ２０に対して軸方向に位置決めするために、シャンク６２よりも大きい半径方向の大きさを有する。図示の実施例では、ヘッド４８は、六角形の形状を含み得、プラグ本体４２は、ヘッド４８を受容する１つまたは２つ以上の平坦面を有するヘッド凹部７０を画定し得る。例えば、ヘッド凹部７０は、締結具２２の六角形のヘッド４８の平坦な側面のうちの１つまたは２つ以上に当接するために、単一の平坦な側壁を有する六角形の形状または円形の形状を含み得る。このように構成されて、ヘッド凹部７０の１つまたは２つ以上の平坦面は、締結具２２のヘッド６８の回転を、ひいてはプラグ２０に対する締結具２２全体の回転を防止する。ヘッド６８および対応するヘッド凹部７０はまた、有利なことに、協働して、締結具２２およびステム１８のプラグ２０に対する位置合わせを維持しやすくする。
【００１４】
図２の制御要素１２はまた、締結具２２およびステム１８をプラグ２０に対して位置合わせするための追加的な特徴を含む。具体的には、図２に示されているように、プラグ２０の第１の面２０ａは、プラグ２０の第１の面２０ａから貫通孔４０の位置またはその付近まで延在する傾斜側壁７４を有する環状凹部７２を含む。側壁７４は、ステム１８および締結具２２の長手方向の軸に沿って延在する摺動軸Ａに対して鋭角に配置される。このように、環状凹部７２は、座ぐりの機能を果たす。ステム１８の第２の端部１８ｂは、環状凹部７２内に受容されるように形成され、具体的には、この実施例では、テーパ面７８を有する突出部７６を含む。プラグ２０の傾斜面７４と同様に、ステム１８のテーパ面７８は、ステム１８および締結具２２の長手方向の軸に沿って延在する摺動軸Ａに対して鋭角に配置される。突出部７６は、環状凹部７２内に配置され、テーパ面７８は、面接触で傾斜面７４を係合する。傾斜面およびテーパ面７４、７８の間における線接触もまた可能である。開示された実施例では、ステム１８の第２の端部１８ｂは、平坦な環状面８０をさらに含み、これは、突出部７６に外接し、摺動軸Ａに対して略垂直な平面内に配置される。そのため、平坦な環状面８０は、プラグ２０の第１の面２０ａに力をかける。この実施例では、傾斜面およびテーパ面７４、７８の間の係合、ならびに平坦な環状面８０によってプラグ２０の第１の面２０ａにかかる力は、個別に、そして組み合わせて、ステム凹部２４を螺合係合する締結具２２の影響下で、ステム１８およびプラグ２０の位置合わせを維持しやすくする。
【００１５】
前述のように、本制御要素例１２の締結具２２のヘッド６８は、プラグ２０に対する締結具２２の回転を防止するために、プラグ２０のヘッド凹部７０に配置される。プラグ２０に対するステム１８の回転を防止するために、本実施例の制御要素１２は、ステム１８の第２の端部１８ｂとプラグ２０の第１の面２０ａとの間に配置される回転防止装置８２を含み得る。この実施例では、回転防止装置８２は、環状の本体と、そこから径方向に外側に延在する１つまたは２つ以上のロックタブ８６とを有する座金８４を含む。加えて、ステム１８の第２の端部１８ｂは、ロックタブ８６が上向きに、プラグ２０の第１の面２
０ａから離れるように曲げられた場合、１つまたは２つ以上のロックタブ８６を受容するための１つまたは２つ以上の平坦面８８を含む。締結具２２がステム凹部２４を螺合係合する状態で、座金８４は、この実施例では、ステム１８の第２の端部１８ｂとプラグ２０の第１の面２０ａとの間で圧縮される。従って、ステム１８の平坦な環状面８０は、プラグ２０の第１の面２０ａに、座金８４を介して伝達される力をかける。その他の実施例では、しかしながら、制御要素１２は、座金８４を含まない場合もあり、その場合、平坦な環状面８０は、プラグ２０の第１の面２０ａに直接係合し、力をかけ得る。
【００１６】
異なる構成要素の位置合わせおよび回転方向への配置を容易にする様々な特徴を含むとして、図１および図２の制御要素１２を説明してきたが、図３は、代替的な手法を示している。
【００１７】
図３は、制御要素１１２を示しており、これは、ステム１１８と、プラグ１２０と、プラグ１２０をステム１１８に締結する締結具１２２とを含むという点で、制御要素１２に実質的に類似している。ステム１１８は、摺動軸Ａに沿って延在し、第１の端部１１８ａと第２の端部１１８ｂとを含む。第２の端部は、めねじ部１３８を有するステム凹部１２４を画定する。プラグ１２０は、ステム１１８の第２の端部１１８ｂに隣接して配置される第１の水平面１２０ａと、ステム１１８の第２の端部１１８ｂに配置される、またはこれから離間している第２の水平面１２０ｂとを画定する。プラグ１２０は、貫通孔１４０と、プラグ本体１４２と、圧縮キャップ１４４と、封止部材１２６とをさらに含む。貫通孔１４０は、圧縮キャップ１４４を貫通している第１の部分１４０ａと、プラグ本体１４２を通って延在している第２の部分１４０ｂとを含む。締結具１２２は、第１の端部１６２ａと第２の端部１６２ｂとを含む細長シャンク１６２を含み、そしてこれは、図２を参照して上述したものと類似の方法で、貫通孔１４０を通って延在する。第１の端部１６２ａは、プラグ１２０から上方に向けて離れる方向に延在するねじ部分１６４を含み、そしてこれは、ステム１１８のステム凹部１２４のめねじ部１３８を螺合係合するおねじ部１６６を含む。第２の端部１６２ｂは、所望通りに締結具１２２を位置決めするために、プラグ１２０の第２の水平面１２０ｂに隣接して配置されるヘッド１６８を含む。図２を参照して上述した制御要素１２と同様に、プラグ本体１４２は、締結具１２２のヘッド１６８を受容するため、またその回転を防止するために、第２の水平面１２０ｂに形成されたヘッド凹部１７０を含む。
【００１８】
図３の制御要素１１２と図２の制御要素１２との間の主な違いは、締結具１２２、プラグ１２０、およびステム１１８が摺動軸Ａに沿ってどのように位置合わせされるかということに関係している。例えば、図３では、締結具１２２の細長シャンク１６２の第２の端部１６２ｂは、細長シャンク１６２の第１の端部１６２よりも大きい直径を有する。そのため、シャンク１６２は、第１および第２の端部１６２ａ、１６２ｂの間に延在するシャンク肩部１９０をさらに画定する。同様に、図３では、貫通孔１４０の第２の部分１４０ｂは、貫通孔１４０の第１の部分１４０ａよりも大きい直径を有する。そのため、プラグ１２０、この実施例において、より詳細には、プラグ１２０の圧縮キャップ１４４は、シャンク肩部１９０に係合されるプラグ肩部１９２を画定する。シャンク肩部１９０およびプラグ肩部１９２は、摺動軸Ａに直交する面に延在する略平坦な面を含み得る、あるいは、肩部１９０、１９２は、曲線を付けて製作されても、テーパを付けても、あるいはその他の方法で構成されてもよい。例えば、図３に示されるように、プラグ肩部１９２は、環状に延在する凸状に湾曲したブルノーズタイプの面であり得、またシャンク肩部１９０は、対応する環状に延在する凹状タイプの面であり得て、これら２つの肩部１９０、１９２の間の位置合わせおよび係合を容易にし、ひいては締結具１２２とプラグ１２０との間の位置合わせを容易にする。
【００１９】
図２を参照して説明した制御要素１２とのさらなる違いは、ステム１１８の第２の端部
１１８ｂ、および対応するプラグ１２０の第１の面１２０ａの環状凹部１７２の特別な構成である。すなわち、環状凹部１７２は、貫通孔１４０の第１の部分１４０ａに隣接して形成され、傾斜側壁１７４と平坦な床面１７５とを含む。傾斜側壁１７４は、平坦な床面１７５に外接し、平坦な床面１７５は、貫通孔１４０に外接する。傾斜側壁１７４は、摺動軸Ａに対して傾斜される一方で、平坦な床面１７５は、摺動軸Ａに対して略垂直な平面内に配置される。ステム１１８の第２の端部１１８ｂは、そこから延在し、テーパ面１７８および平坦な環状面１８０を画定する突出部１７６を含む。この実施例では、平坦な環状面１８０は、テーパ面１７８によって外接される。このように構成されて、また図３に示されるように、締結具１２２がステム１１８を引いて、プラグ１２０を係合させる場合、ステム１１８の突出部１７６の平坦な環状面１８０は、プラグ１２０の環状凹部１７２の平坦な床面１７５を係合し、ステム１１８の突出部１７６のテーパ面１７８は、プラグ１２０の環状凹部１７２の傾斜側壁１７４を係合する。これらの係合面は、摺動軸Ａに沿ったステム１１８とプラグ１２０との位置合わせを最初に位置合わせしやすくし、また維持しやすくする。
【００２０】
制御要素１１２は、ステム１１８とプラグ１２０との間に特別な回転防止装置を含むとして説明されてこなかったが、図２を参照して説明した回転防止部８２に類似する回転防止装置、または任意のその他の好適なタイプの回転防止装置を含み得る。
【００２１】
ここまでに開示された制御要素１２、１１２は、ボルト様の部品に似ており、プラグ２０、１２０とは別個の異なる部品である締結具１２、１１２を含むとして説明されてきたが、締結具は、代替的に、プラグの少なくとも一部分と一体に（例えば、一体型）形成され得る。例えば、図４は、プラグ２２０と、プラグ２２０のプラグ本体２４２と一体に形成され、圧縮キャップ２４４の貫通孔２４０を通って延在する締結具２２２とを含む別の制御要素２１２を示している。より具体的には、締結具２２２は、プラグ２２０から上方に離れるように延在する、また対応するステム２１８のステム凹部２２４内に延在するねじ部分２６４を含む。図４に示される実施例では、プラグ本体２４２それ自体が、シャンク肩部２９０を画定し、また圧縮キャップ２４４がプラグ肩部２９２を画定して、図３を参照して説明されたものと類似の方法で、制御要素２１２が様々な構成要素の位置合わせを容易にする。しかしながら、この一体の（例えば、一体型）構造物もまた、図２に示される実施例内に組み込まれ得ることを理解されたい。
【００２２】
様々な制御要素１２、１１２、２１２のプラグ２０、１２０、２２０のそれぞれが、プラグ本体４２、１４２、２４２と、径方向に拡張する封止部材を圧縮するための圧縮キャップ４４、１４４、２４４とを含むとしてここまで説明されてきたが、本開示の範囲内で構築された簡素化した型の制御要素３１２が、図５に示されている。図５では、制御要素３１２は、プラグから上方に離れるように延在し、ステム３１８のステム凹部３２４に螺合係合するねじ部分３６２を有する締結具３２２を有する、簡素な一体型バランスプラグ３２０を含む。この実施例では、プラグ３２０は、図１に示されるように、ケージに対して封止するために、その外側の側壁の１つまたは２つ以上の溝に保持される１つまたは２つ以上の封止部３２６を任意で装備され得る。
【００２３】
上記より、本明細書に説明される制御要素１２、１１２、２１２、３１２のそれぞれは、制御要素を対応する流体流量制御装置から取り外すことによって、工場または現場において組立てが容易である簡素な構成を提供することを理解されたい。つまり、本明細書に開示される下方に取り付けされる締結具２２、１２２、２２２、３２２は、組ねじ（ｓｅｘ  ｂｏｌｔ）と同様に働いて、プラグをステムにたやすくしっかりと取り付ける。開示された制御要素１２、１１２、２１２、３１２の１つの利点は、これらが、現場では実行が難しい場合がある溶接またはプレスピンの使用を必要としないことである。しかしながら、本開示の範囲は、そのような特徴を含むことを意図されている。例えば、図２を参照
して本明細書に説明される回転防止装置８２への代替策として、本明細書に説明される制御要素１２、１１２、２１２、３１２のどれでも、または本開示の範囲内に含まれるその他のものは、溶接ビード、プレスピン、別個のねじピン、保持クリップ、または適切であり得る任意のその他の代替的な回転防止装置を含み得る。開示された制御要素１２、１１２、２１２、３１２のさらに別の利点は、締結具、プラグ、およびステムに組み込まれている自己整合機構である。これにより、確実にこれらの部品が摺動軸Ａに沿って正確に位置合わせされて、トリム部品の摩耗を低減し、耐用年数を増やすようにする。
【００２４】
上記の開示は、本発明の装置およびシステムの様々な実施例を提供するが、本開示は、開示された具体的な実施例に限定されるものではない。むしろ、実施例のうちのあらゆる１つまたは２つ以上におけるあらゆる１つまたは２つ以上の特徴が、混合、交換、またはその他の方法で組み合わされて、明示的に開示されていないさらなるその他の実施例に至り得る。一実施例におけるある特徴の開示は、その特徴のその他の実施例への組み込みを排除するものではなく、むしろ、そのことは、そのような特徴が任意のその他の実施例に実装され得ると明示的に規定する。
【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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