(57)【要約】弁組立体は、本体凹部を有する弁体、およびボンネット嵌合面を有するボンネット凹部を含むボンネットを含む。弁組立体は、弁体の内部に配置された弁ケージをさらに含み、弁ケージは、長手軸に沿って延在する本体部、および外表面から横方向に延在する外周嵌合突起部を含み、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。上部嵌合面は、ボンネット嵌合面に位置合わせされるようにボンネット凹部内に配置され、下部嵌合面は、本体嵌合面に位置合わせされるように本体凹部内に配置され、上部嵌合面と下部嵌合面は平行ではない。したがって、嵌合突起部に作用する締付け力は、長手軸成分および接線成分を含み、嵌合突起部を塑性的に変形することなく、締付け力を増加させることが可能になる。【選択図】図１
2015513649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口、出口、前記入口と前記出口との間の通路、および弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部を有する弁体であって、前記本体凹部は本体嵌合面を含む、弁体と、
前記弁体の前記頂部に取外し可能に固定されたボンネットであって、前記ボンネットは、前記ボンネットの底部上に形成された環状のボンネット凹部を有し、前記ボンネット凹部は、ボンネット嵌合面を含む、ボンネットと、
前記通路内に少なくとも一部が配置された弁ケージであって、前記弁ケージは、長手軸に沿って延在し、外表面を有する細長い本体部を有し、また前記弁ケージは、前記外表面から前記長手軸に垂直な横断面に沿って延在する外周嵌合突起部も有し、前記嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む、弁ケージと
を備え、
前記嵌合突起部の前記上部嵌合面は、前記上部嵌合面が前記ボンネット嵌合面に位置合わせされ、かつ前記ボンネット嵌合面に隣接するように、前記ボンネット凹部内に配置され、
前記嵌合突起部の前記下部嵌合面は、前記下部嵌合面が前記本体嵌合面に位置合わせされ、かつ前記本体嵌合面に隣接するように、前記ボンネット凹部内に配置され、
前記弁ケージの前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面は、平行ではない、弁組立体。
【請求項２】
前記上部嵌合面、前記下部嵌合面、前記本体嵌合面、および前記ボンネット嵌合面は、それぞれ前記長手軸に垂直に見た際に、断面直線形状を有する、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項３】
前記上部嵌合面の前記断面直線形状および前記ボンネット嵌合面の前記断面直線形状は、それぞれ前記横断面と第１の角度を成し、前記下部嵌合面の前記断面直線形状および前記本体嵌合面の前記断面直線形状は、それぞれ前記横断面と第２の角度を成す、請求項１または２のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項４】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて収束する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項５】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて発散する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項６】
前記弁ケージの前記外表面は円筒形であり、前記円筒形の外表面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項７】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記横断面に対して対称的に形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項８】
円筒形の突起部の端面は、前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面との間に延在し、前記円筒形の突起部の端面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項９】
前記ボンネットは、複数のボルトにより前記弁体に取外し可能に固定される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項１０】
ボンネットフランジは、前記ボンネットの前記底部に隣接して形成され、前記ボンネットフランジは複数の開口部を含み、複数の開口部は、前記弁体の前記頂部内に形成され、前記ボンネットフランジの前記複数の開口部のそれぞれは、前記複数のボルトのそれぞれが、前記ボンネットフランジの前記複数の開口部の１つ、および前記複数の本体開口部の対応する１つに受領されるように、前記複数の本体開口部の前記対応する１つと同軸上に位置合わせされる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項１１】
前記嵌合突起部は、前記弁ケージの前記外表面の前記外周全体の周囲に延在する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弁組立体。
【請求項１２】
制御弁の通路内に少なくとも一部が配置されるように適合された弁ケージであって、前記弁ケージは、
本体部が第１の端部および前記第１の端部から長手方向に分離された第２の端部を有するように、長手軸に沿って延在する本体部であって、前記本体部は、外表面および前記外表面から内方にずれた内表面を有する、本体部と、
前記外表面から前記長手軸に垂直な横断面に沿って延在する嵌合突起部であって、前記嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む、嵌合突起部とを備え、
前記嵌合突起部の前記上部嵌合面は、前記上部嵌合面が第１の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ前記第１の凹部の前記嵌合面に隣接するように、前記制御弁の第１の部分内に形成された前記第１の凹部内に配置されるように適合され、
前記嵌合突起部の前記下部嵌合面は、前記下部嵌合面が第２の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ前記第２の凹部の前記嵌合面に隣接するように、前記制御弁の第２の部分内に形成された前記第２の凹部内に配置されるように適合され、
前記弁ケージの前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面は、平行ではない、弁ケージ。
【請求項１３】
前記上部嵌合面、前記下部嵌合面、前記第１の凹部の前記嵌合面、および前記第２の凹部の前記嵌合面は、それぞれ前記長手軸に垂直に見た際に、断面直線形状を有する、請求項１２に記載の弁ケージ。
【請求項１４】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて収束する、請求項１２〜１３のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【請求項１５】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記上部嵌合面および前記下部嵌合面が前記長手軸から離れて延びるにつれて発散する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【請求項１６】
前記弁ケージの前記外表面は円筒形であり、前記円筒形の外表面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【請求項１７】
前記上部嵌合面および前記下部嵌合面は、前記横断面に対して対称的に形成される、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【請求項１８】
円筒形の突起部の端面は、前記嵌合突起部の前記上部嵌合面と前記下部嵌合面との間に延在し、前記円筒形の突起部の端面は、前記長手軸と同軸上に位置合わせされる、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【請求項１９】
前記第１の凹部は、前記ボンネットの底部上に形成され、前記第２の凹部は、前記弁体の頂部上に形成される、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の弁ケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に弁組立体に関する。より詳細には、本発明は、弁ケージを弁組立体内に固定するための嵌合組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な制御弁組立体において、弁ケージは、弁体の内部に形成された通路内に少なくとも一部が配置されてもよく、弁ケージは、円筒形の弁プラグの中心孔部に摺動して受領される、弁プラグを誘導するように適合されてもよい。弁ケージは、弁ケージの頂部に、または弁ケージの頂部に隣接して配置された嵌合突起部を通常有し、嵌合突起部は、弁ケージの外表面の外周に延在してもよい。嵌合突起部は、平らな頂面、頂面から長手方向にずれた平らな底面、および頂面の終端部から底面の終端部に延在する円筒形の端面から通常形成される。頂面および底面はそれぞれ、横断基準面に平行であり、横断基準面は、弁ケージの円筒形の外表面と同軸上に位置合わせされた長手軸に垂直である。
【０００３】
弁ケージを制御弁組立体に結合するために、嵌合突起部の頂部は、ボンネットの底部に形成された環状のボンネット凹部内に配置され、嵌合突起部の底部は、弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部内に配置される。ボンネットが複数のボルトにより弁体に結合される際、平らなボンネット嵌合面は、嵌合突起部の頂面に係合し、平らな本体嵌合面は、嵌合突起部の底面に係合する。ボンネット嵌合面および本体嵌合面は、嵌合突起部の頂面および底面のそれぞれに平行であるので、締付けによる圧縮力は、平らな頂面上に頂面に垂直な方向に作用し、また平らな底面上に底面に垂直な方向に作用する。締付け負荷は、嵌合突起部の頂面および底面に垂直に作用するので、最大許容締付け力は、材料の塑性変形をもたらすことなく、材料に加えることができる最大力より小さくなければならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の例示的一態様によれば、弁組立体は、入口、出口、入口と出口との間の通路、および弁体の頂部上に形成された環状の本体凹部を有する弁体を含む。本体凹部は、本体嵌合面を含む。弁組立体は、弁体の頂部に取外し可能に固定されたボンネットをさらに含み、ボンネットは、ボンネットの底部上に形成された環状のボンネット凹部を有し、ボンネット凹部は、ボンネット嵌合面を含む。また弁組立体は、通路内に少なくとも一部が配置された弁ケージも含み、弁ケージは、長手軸に沿って延在し、外表面を有する細長い本体部を有する。また弁ケージは、外表面から長手軸に垂直な横断面に沿って延在する外周嵌合突起部も有し、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。嵌合突起部の上部嵌合面は、上部嵌合面がボンネット嵌合面に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面に隣接するように、ボンネット凹部内に配置され、嵌合突起部の下部嵌合面は、下部嵌合面が本体嵌合面に位置合わせされ、かつ本体嵌合面に隣接するように、本体凹部内に配置される。加えて、弁ケージの嵌合突起部の上部嵌合面および下部嵌合面は、平行ではない。
【０００５】
本発明のさらなる例示的態様によれば、制御弁の通路内に少なくとも一部が配置されるように適合された弁ケージは、本体部が第１の端部および第１の端部から長手方向に分離された第２の端部を有するように、長手軸に沿って延在する本体部を含む。本体部は、外表面および外表面から内方にずれた内表面を有する。弁ケージは、外表面から長手軸に垂直な横断面に沿って延在する嵌合突起部をさらに含み、嵌合突起部は、上部嵌合面および下部嵌合面を含む。嵌合突起部の上部嵌合面は、上部嵌合面が第１の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ第１の凹部の嵌合面に隣接するように、制御弁の第１の部分内に形成された第１の凹部内に配置されるように適合され、嵌合突起部の下部嵌合面は、下部嵌合面が第２の凹部の嵌合面に位置合わせされ、かつ第２の凹部の嵌合面に隣接するように、制御弁の第２の部分内に形成された第２の凹部内に配置されるように適合される。加えて、弁ケージの嵌合突起部の上部嵌合面と下部嵌合面は、平行ではない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の弁組立体を含む制御弁の一実施形態の断面側面図である。
【図２】本開示の弁組立体の一実施形態の部分断面側面図である。
【図３】本開示の弁組立体の弁ケージの部分断面側面図である。
【図４】本開示の弁組立体のさらなる実施形態の部分断面側面図である。
【図５】嵌合突起部およびボンネット凹部に作用する長手方向の力成分および横方向の力成分を示す、図４に示された弁組立体の実施形態の部分断面側面図である。
【図６】熱膨張を受ける領域を示す、図４に示された弁組立体の実施形態の部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１および２に示されたように、弁組立体１０は、入口１４、出口１６、および入口１４と出口１６との間の通路１８を有する弁体１２を含む。環状の本体凹部２０は、弁体１２の頂部２２上に形成され、本体凹部２０は、図２に示されたように、本体嵌合面２４を含む。図１および２を再度参照すると、弁組立体１０はまた、弁体１２の頂部２２に取外し可能に固定されたボンネット２６も含む。ボンネット２６は、ボンネット２６の底部３０上に形成された環状のボンネット凹部２８を含み、ボンネット凹部２８は、図２に示されたように、ボンネット嵌合面３２を含む。弁組立体１０は、通路１８内に少なくとも一部が配置された弁ケージ３４をさらに含み、弁ケージ３４は、長手軸３８に沿って延在する細長い本体部３６含む。また弁ケージ３４は、外表面４０および外表面４０から長手軸３８に垂直な横断面７２（図２に示されている）に沿って延在する外周の嵌合突起部４２も含む。図２に示されたように、嵌合突起部４２は、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６を含む。嵌合突起部４２の上部嵌合面４４は、上部嵌合面４４がボンネット嵌合面３２に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面３２に隣接するように、ボンネット凹部２８内に配置され、嵌合突起部４２の下部嵌合面４６は、下部嵌合面４６が本体嵌合面２４に位置合わせされ、かつ本体嵌合面２４に隣接するように、本体凹部２０内に配置される。加えて、弁ケージ３４の嵌合突起部４２の上部嵌合面４４と下部嵌合面４６は、平行ではない。
【０００８】
そのように構成される場合に、下部嵌合面４６および上部嵌合面４４は、横断面７２に対してある角度で配置され、したがって、長手方向の力成分および横方向の力成分はどちらも、嵌合突起部がボンネット２６と弁体１２との間に締め付けられる際に、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６のそれぞれに作用する。したがって、長手方向の力成分は、降伏力（上部嵌合面４４の弾性変形のみをもたらす）より小さくてもよいが、横方向の力成分ベクトルを追加することにより、得られる全締付け力が降伏力より実質的に大きくなることが可能になり、それによって安全係数が増加する。
【０００９】
ここで図１に戻ると、本開示の弁組立体１０は、ケージ誘導制御弁４８と共に使用されてもよい。制御弁４８は、弁体１２を含んでもよく、弁体１２に装着されたボンネット２６は、弁体に以下により詳細に説明する手法で装着されてもよい。弁ステム５０は、ボンネット２６を通り長手軸３８に沿って延在する、ステム孔部５２内に配置されてもよい。弁ステム５０は、弁ステム５０を公知の手法で長手方向に移動させる、弁アクチュエータ（図示せず）に結合されてもよい。通路１８は、入口１４と出口１６との間の弁体１２の内部に画定されてもよい。フランジ５２ａ、５２ｂを介して、弁体１２を流通管路（図示せず）に連結させて、弁体１２の通路１８を流通管路に組み込んでもよい。弁プラグ５４は、弁アクチュエータにより弁ステム５０を長手方向に移動させることによって、通路１８内に配置された弁座５６に対して弁プラグ５４を対応する長手方向に移動させるように、弁ステム５０の端部に配置されてもよい。当業者には理解されるように、弁プラグ５４が弁座５６に封止係合すると、流体が制御弁５０の入口１４から出口１６に流れるのを妨げる。弁プラグ５４が、弁座５６から離れて長手方向に移動されると、流体は制御弁５０の入口１４から出口１６に流れることができる。
【００１０】
図１および２に示されたように、弁組立体１０のボンネット２６の底部３０は、長手軸３８に垂直な方向に延在する、ボンネットフランジ５８を含んでもよい。複数の開口部６０は、複数の開口部６０のそれぞれの長手軸が長手軸３８に平行であるように、ボンネットフランジ５８の外周に配列されてもよい。ボンネット２６は、ボンネット２６の底部３０が弁体１２の頂部２２に隣接し得るように、弁体１２に結合されてもよい。そのように配置される場合に、ボンネットフランジ５８を通って延在する複数の開口部６０のそれぞれは、複数の開口部６０のうちの対応する１つの長手軸６２に沿って弁体１２の中に少なくとも一部が延在する、対応する本体開口部６４と同軸上に位置合わせされてもよい。各本体開口部６４は、複数の開口部６０のそれぞれを通って延在して、ボンネット２６を弁体１２に取外し可能に固定する、締結具６６（図１に示されている）に螺合係合するために少なくとも一部が螺合されてもよい。環状ガスケット６８は、ボンネット２６と弁体１２との間の空隙にリークパスが形成されるのを防止するために、ボンネット２６の底部３０と弁体１２の頂部２２との間に配置されてもよい。
【００１１】
図２を参照すると、ボンネット２６の底部３０は、ボンネット凹部２８を含んでもよく、ボンネット凹部２８は、ボンネット孔部の側表面７０の外周に配置されてもよい。ボンネット凹部２８は、ボンネット孔部の側表面７０の外周全体の周囲に延在してもよい。ボンネット孔部の側表面７０は円筒形であってもよく、また長手軸３８に位置合わせされてもよい。ボンネット凹部２８は、ボンネット嵌合面３２によって部分的に画定されてもよい。ボンネット嵌合面３２は、長手軸３８に対して対称的に配置されてもよい。ボンネット嵌合面３２は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、長手軸３８に垂直な、横断面７２に平行でなくてもよい。より具体的には、ボンネット嵌合面３２の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸３８から離れて延びるにつれて、横断面７２に向かって収束してもよい。ボンネット凹部２８は、ボンネット凹部の端面７４によってさらに画定されてもよい。ボンネット凹部の端面７４は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸３８に対して対称的に形成されてもよい。ボンネット凹部の端面７４は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に垂直であってもよい。
【００１２】
図２を再度参照すると、弁体１２の頂部２２は、本体凹部２０を含んでもよく、本体凹部２０は、本体孔部の側表面７６の外周に配置されてもよい。本体凹部２０は、本体孔部の側表面７６の外周全体に延在してもよい。本体孔部の側表面７６は円筒形であってもよく、また長手軸３８に位置合わせされてもよく、ボンネット孔部の側表面７０は、本体孔部の側表面７６と同じ直径を有してもよい。本体凹部２０は、本体嵌合面２４によって部分的に画定されてもよい。本体嵌合面２４は、長手軸３８に対して対称的に配置されてもよい。本体嵌合面２４は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に平行でなくてもよい。より具体的には、本体嵌合面２４の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸３８から離れて延びるにつれて、横断面７２に向かって収束してもよい。本体嵌合面２４およびボンネット嵌合面３２は、横断面７２に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、本体嵌合面２４の断面直線形状が横断面７２と成す角度は、ボンネット嵌合面３２の断面直線形状が横断面７２と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。本体凹部２０は、本体凹部の端面７８によってさらに画定されてもよい。本体凹部の端面７８は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸３８に対して対称的に形成されてもよい。本体凹部の端面７８は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に垂直であってもよい。ボンネット凹部の端面７４は、本体凹部の端面７８と同じ直径を有してもよい。
【００１３】
図１、２、および３を参照すると、弁組立体１０は、通路１８内に少なくとも一部が配置された、弁ケージ３４をさらに含む。図３に示されたように、弁ケージ３４は、本体部３６が第１の端部８０および第１の端部８０と反対側の第２の端部８２を有するように、長手軸３８に沿って延在する細長い本体部３６を有してもよい。本体部３６は円筒形の外表面４０を含んでもよく、外表面４０は、長手軸３８と同軸上に位置合わせされてもよい。外表面４０の直径は、ボンネット孔部の側表面７０および本体孔部の側表面７６のそれぞれの直径よりわずかに小さくてもよい。また本体部３６は、外表面４０から内方にずれ、かつ外表面４０と同軸である、円筒形の内表面８４を含んでもよい。平らな上面８６は、本体部３６の第１の端部８０で外表面４０と内表面８４との間に延在してもよく、平らな下面８８は、本体部３６の第２の端部８２で外表面４０と内表面８４との間に延在してもよい。そのように構成される場合に、本体部３６は、円筒スリーブの形状を有してもよく、内表面８４は、弁プラグ５４を受領するために弁ケージ３４を通って延在して孔部を画定してもよい。弁プラグ５４が弁座５６に封止係合しないときに、流体が弁ケージ３４を通って流れることが可能になるために、１つまたは複数のケージ開口部９０は、内表面８４から外表面４０に延在してもよい。
【００１４】
図２および３を参照すると、弁ケージ３４は、外表面４０から横断面７２に沿った方向（すなわち、長手軸３８に垂直）に延在する外周の嵌合突起部４２をさらに含む。嵌合突起部４２は、弁ケージ３４の外表面４０の外周全体に延在してもよい。嵌合突起部４２は、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６を含んでもよく、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６は、それぞれ長手軸３８に対して対称に形成されてもよい。上部嵌合面４４は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に平行でなくてもよい。より具体的には、上部嵌合面４４の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸３８から離れて延びるにつれて、横断面７２に向かって収束してもよい。断面直線形状の代わりに、上部嵌合面４４は、あらゆる適切な断面形状（例えば、湾曲している、または少なくとも一部が湾曲している）を有してもよい。嵌合突起部４２の上部嵌合面４４は、ボンネット凹部２８のボンネット嵌合面３２に位置合わせされてもよい。例えば、上部嵌合面４４の断面直線形状は、横断面７２と第１の角度を成してもよく、ボンネット嵌合面３２の断面直線形状は、横断面７２と同じ第１の角度を成してもよい。第１の角度は、１０度〜４５度であってもよい。さらに他の角度が適切であると判明することがある。
【００１５】
図２に示されたように、下部嵌合面４６は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に平行でなくてもよい。より具体的には、下部嵌合面４６の断面直線形状は、断面直線形状が長手軸３８から離れて延びるにつれて、横断面７２に向かって収束してもよい。嵌合突起部４２の下部嵌合面４６は、本体凹部２０の本体嵌合面２４に位置合わせされてもよい。例えば、下部嵌合面４６の断面直線形状は、横断面７２と第１の角度を成してもよく、本体嵌合面２４の断面直線形状は、横断面７２と同じ第１の角度を成してもよい。第１の角度は、１０度〜４５度であってもよい。やはり、さらに他の角度が適切であると判明することがある。上部嵌合面４４および下部嵌合面４６は、横断面７２に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、上部嵌合面４４の断面直線形状が横断面７２と成す角度は、下部嵌合面４６の断面直線形状が横断面７２と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。断面直線形状の代わりに、下部嵌合面４６は、あらゆる適切な断面形状（例えば、湾曲している、または少なくとも一部が湾曲している）を有してもよい。
【００１６】
さらに図３を参照すると、嵌合突起部４２は、上部嵌合面４４と下部嵌合面４６との間に延在する突起部の端面９２によってさらに画定されてもよい。突起部の端面９２は円筒面であってもよく、円筒面は長手軸３８に対して対称的に形成されてもよい。突起部の端面９２は、長手軸３８に垂直に見た際に、断面直線形状を有してもよく、断面直線形状は、横断面７２に垂直（すなわち、長手軸３８に平行）であってもよい。嵌合突起部４２の上部嵌合面４４および下部嵌合面４６はそれぞれ、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６が長手軸３８から離れて延びるにつれて収束するので、上部嵌合面４４の断面直線形状と突起部の端面９２の断面直線形状との間の角度は、第１の鈍角である。嵌合突起部４２は横断面７２に対して対称であってもよいので、下部嵌合面４６の断面直線形状と突起部の端面９２の断面直線形状との間の角度は、第２の鈍角であり、第２の鈍角は第１の鈍角に等しくてもよい。様々な範囲の角度が、第１の鈍角および第２の鈍角に適切であると判明することがある。図２に示されたように、ボンネット凹部の端面７４および本体凹部の端面７８は、突起部の端面９２よりわずかに大きい直径を有してもよい。しかし、ボンネット凹部の端面７４および本体凹部の端面７８は、突起部の端面９２とボンネット凹部の端面７４および本体凹部の端面７８との間の接触により、弁ケージがボンネット２６および／または弁体１２に対して横方向に移動するのを妨げるように、突起部の端面９２に実質的に等しい直径を有してもよい。
【００１７】
図１および２に示されたように、弁ケージ３４は、嵌合突起部４２の頂部がボンネット凹部２８に受領され、嵌合突起部４２の底部が本体凹部２０に受領されるように、通路１８内に少なくとも一部が配置されてもよい。より具体的には、嵌合突起部４２の上部嵌合面４４は、上部嵌合面４４がボンネット嵌合面３２に位置合わせされ、かつボンネット嵌合面３２に隣接する（または接触する）ように、ボンネット凹部２８内に配置されてもよい。嵌合突起部４２の下部嵌合面４６は、下部嵌合面４６が本体嵌合面２４に位置合わせされ、かつ本体嵌合面２４に隣接する（または接触する）ように、本体凹部２０内に配置されてもよい。先に説明したように、小さい空隙は、突起部の端面９２とボンネット凹部の端面７４および本体凹部の端面７８のそれぞれとの間に存在してもよい。記載したように開示された嵌合突起部４２により、本体部３６の第１の端部８０に配置された平らな上面８６は、平らなボンネット孔部の頂面９４に平行であってもよく、かつ平らなボンネット孔部の頂面９４からずれていてもよい。加えて、円筒形の外表面４０は、本体孔部の側表面７６およびボンネット孔部の側表面７０のそれぞれからわずかにずれていてもよい。第２の端部８２における、または第２の端部８２に隣接した弁ケージ３４の本体部３６の外周部は、弁座５６の一部および／または弁座５６に隣接した弁体１２の一部に係合してもよい。そのように配置される場合に、弁ケージ３４の円筒形の内表面８４は、当業者には理解されるはずであるように、弁プラグ５４（および弁プラグ５４に結合された弁ステム５０）の横方向への移動を妨げる、または制限するために、弁プラグ５４を受領してもよい。
【００１８】
図４に示された弁組立体１００のさらなる実施形態では、弁組立体１００は、嵌合突起部４２の上部嵌合面４４および下部嵌合面４６はそれぞれ、上部嵌合面４４および下部嵌合面４６が長手軸３８から離れて延びるにつれて発散することのみを除いて、上述の弁組立体１０と実質的に同一であってもよい。したがって、上部嵌合面４４の断面直線形状と突起部の端面９２の断面直線形状との間の角度は、第１の鋭角である。嵌合突起部４２は横断面７２に対して対称であってもよいので、下部嵌合面４６の断面直線形状と突起部の端面９２の断面直線形状との間の角度は、第２の鋭角であり、第２の鋭角は第１の鋭角に等しくてもよい。
【００１９】
さらに図４を参照すると、嵌合突起部４２の上部嵌合面４４は、ボンネット凹部２８のボンネット嵌合面３２に位置合わせされてもよい。すなわち、上部嵌合面４４の断面直線形状は、横断面７２と第１の角度を成してもよく、ボンネット嵌合面３２の断面直線形状は、横断面７２と同じ第１の角度を成してもよい。嵌合突起４２の下部嵌合面４６は、本体凹部２０の本体嵌合面２４に位置合わせされてもよい。すなわち、下部嵌合面４６の断面直線形状は、横断面７２と第１の角度を成してもよく、本体嵌合面２４の断面直線形状は、横断面７２と同じ第１の角度を成してもよい。本体嵌合面２４およびボンネット嵌合面３２は、横断面７２に対して対称的に配置されてもよい。すなわち、本体嵌合面２４の断面直線形状が横断面７２と成す角度は、ボンネット嵌合面３２の断面直線形状が横断面７２と成す角度に等しくても、または実質的に等しくてもよい。
【００２０】
締結具６６によって提供された力は、嵌合突起部４２の頂部をボンネット凹部２８に締付け、嵌合突起部４２の底部を本体凹部２０に締め付けることが、当業者には認識されるはずである。締付け力が（従来の弁ケージ組立体などにおいて）横断面７２に平行な面に作用すると、最大許容締付け力は、材料の塑性変形（すなわち、降伏力）をもたらすことなく、材料に加えることができる最大力より小さくなければならない。本開示の弁組立体１０、１００において、ボンネット嵌合面３２および上部嵌合面４４は、横断面７２に対してある角度で配置され、したがって、長手方向の力成分ＦLおよび横方向の力成分ＦTはどちらも、図５に示されたように、上部嵌合面４４に作用する。したがって、長手方向の力成分ＦLは、降伏力（上部嵌合面４４の弾性変形のみをもたらす）より小さくてもよいが、横方向の力成分ＦTベクトルの追加により、得られる全締付け力が降伏力より実質的に大きくなることができ、それによって安全係数が増加する。加えて、ボンネット２６と弁体１２との間の封止を損なうことなく、全締付け力（すなわち、ボンネット２６を弁体１２に結合するために使用するボルトの数またはサイズ）を低減することができることが、当業者には認識されるはずである。この低減は、コストを上げることなく、または機能を下げることなく、弁構成部品の耐用期間を延ばす。
【００２１】
図６に示されたように、極度の温熱条件において、本体嵌合面２４、ボンネット嵌合面３２、上部嵌合面４４、および下部嵌合面４６の一部の熱膨張（膨張は破線で示されている）もまた、これらの嵌合面２４、３２、４４、４６間の封止を向上させ得る。具体的には、第１の場所（Ａで指定されている）における嵌合面２４、３２、４４、４６の一部は、第２の場所（８で指定されている）における嵌合面２４、３２、４４、４６の一部より多く膨張し、それによって膨張に起因する表面接触の１つまたは複数の点に「ピンチゾーン」を生成する。ピンチゾーンを生成するために嵌合面２４、３２、４４、４６の特定部分で制御されたこの膨張により、第１の場所が膨張して第２の場所に接触した際に封止圧力をより大きくすることが可能になる。
【００２２】
様々な実施形態が上に説明されたが、本開示はそれに限定されることを意図しない。依然として添付の特許請求の範囲内である開示された実施形態に、変形をなすことができる。例えば、ボンネット凹部２８を制御弁のあらゆる適切な第１の部分に形成してもよく、本体凹部２０を制御弁のあらゆる適切な第２の部分に形成してもよい。
【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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【国際調査報告】
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