(57)【要約】      （修正有）【課題】コストと、複雑さと、重量と、組立て時間とを低減し、丈夫な機構を提供するために、クラックバルブの部品数を最小化したクラックバルブ組立体を提供する。【解決手段】クラックバルブ組立体９は開口部を備える弁座１０と、基部と、口部と、基部と口部の間の１対の側壁とを有する凹部を備える軸受と、蓋板と軸受の凹部にはまる軸とを備える蓋１１と、軸受の凹部の口部を塞いで軸を凹部に保持する軸保持部材１２とを具備する。軸と蓋板とは、単一部品として一体的に形成される構成要素である。蓋が弁座を塞いで開口部を覆う閉位置から、弁座の開口部を通って流体が流れるように蓋が弁座から離れて上がる開位置まで蓋が回転できるように、軸は凹部内で回転することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）開口部を備える弁座と、
（ｂ）基部と、口部と、前記基部と前記口部の間の１対の側壁とを有する凹部を備える軸受と、
（ｃ）蓋板と前記軸受の前記凹部にはまる軸とを備える蓋であって、前記軸と前記蓋板は単一部品として一体的に形成される構成要素である、蓋と、
（ｄ）前記軸受の前記凹部の前記口部を塞ぎ、前記軸を前記凹部内に保持する軸保持部材と、
を具備するクラックバルブ組立体であって、
前記蓋が前記弁座を塞いで前記穴を覆う閉位置から、前記弁座の前記開口部を通って流体が流れることができるように前記蓋が前記弁座から離れて上がる開位置まで、前記蓋が回転できるように、前記軸が前記凹部内で回転できることを特徴とするクラックバルブ組立体。
【請求項２】
前記軸保持部材は、前記蓋が停止角度を超えて開く時、前記蓋が前記停止角度を超えて開くのを妨げるように前記蓋に作用する停止機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項３】
前記蓋が第１停止角度に向かって開くとき、前記蓋が前記第１停止角度を超えて開くのを妨げるように前記蓋に作用する第１停止機構をさらに具備する請求項１に記載のクラックバルブ組立体であって；前記軸保持部材は、前記第１停止機構が前記第１停止角度を超えて前記蓋が開くのを抑制し損ねて第２停止角度に達した場合に、前記蓋が第２停止角度を超えて開くのを妨げるように前記蓋に作用する第２停止機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項４】
前記弁座と前記第１停止機構とが、バルブ本体部材として一体的に形成される構成要素であることを特徴とする請求項３に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項５】
前記弁座と前記軸受とが、前記バルブ本体部材として一体的に形成される構成要素であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項６】
前記軸保持部材は、脱着可能な留め具によって前記バルブ本体部材に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項７】
前記軸と前記蓋板は非伝導性材料による単一部品として一体的に形成される構成要素であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項８】
前記軸と前記蓋板は、高分子材料による単一部品として一体的に形成される構成要素であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体であって、
前記軸受は、第１軸受部材と第２軸受部材とを備え、各前記軸受部材は、前記基部と、前記口部と、前記基部と前記口部の間の１対の側壁とを有する凹部を備え；
前記蓋は、前記蓋板と、前記蓋板から延伸する一対の蓋アームとを備え；
前記軸は、前記蓋アームの間を延伸し；
前記軸と前記蓋板と前記蓋アームとは、単一部品として一体的に形成される構成要素であり；
前記軸は、前記第１軸受部材と前記第２軸受部材の前記凹部にはまり；
前記軸保持部材は、前記軸受部材中の前記凹部内に前記軸を保持するように前記口部を閉じ、
前記軸は、前記蓋が、前記弁座を塞ぐ閉位置から、前記弁座の前記開口部を通って流体が流れるように前記蓋が前記弁座から離れて上がる開位置まで回転できるように、前記凹部内で回転することができることを特徴とするクラックバルブ組立体。
【請求項１０】
前記蓋は、前記蓋板に取り付けられ前記蓋が閉位置の時に前記弁座を塞ぐ弾力性のある封止部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項１１】
前記凹部の前記基部が湾曲していることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項１２】
前記蓋板が、前記蓋が閉位置にある時に前記開口部を覆うことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のクラックバルブ組立体を備える燃料系統。
【請求項１４】
請求項１３の燃料系統を備える航空機。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載のクラックバブル組立体の組立て方法であって、
（ａ）前記凹部の前記口部を通って前記凹部の中に前記軸を挿入する工程と、
（ｂ）（ａ）の工程の後で、前記凹部の中に前記軸を保持するように、前記軸保持部材によって前記軸受内の前記凹部の前記口部を塞ぐ工程、
を有することを特徴とするクラックバブル組立体の組立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラックバルブ組立体と、クラックバルブ組立体の組立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラックバルブ（逆止弁またはフラッパー弁としても知られる）は、燃料系統内の異なる区画間の燃料の流れを制御するために航空機燃料系統において一般的に用いられる。クラックバルブは、例えば、航空機の翼内の小骨に、即ち燃料システムを２つの区画に分ける壁に設けられ、２区画間の燃料の流れを制御し、特に燃料が２区画間を一方向に流れて、逆方向には流れないようにする。
【０００３】
クラックバルブは、例えば正の重力がかかる飛行状態で、燃料が燃料タンクからクラックバルブ組立体を介して、逆流することなく収集容器の中に流れ込むように、航空機燃料タンク内に設計されて、装着される。そのような構成は、タンク内の燃料の量が少ない時に、重力供給を含む全てのエンジンへの燃料供給条件下で、十分な量の燃料が確実に収集容器へ流れるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コストと、複雑さと、重量と、組立て時間とを削減し、丈夫な機構を提供するために、クラックバルブの部品数を最小化することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の第１の形態では、クラックバルブ組立体は：開口部を備える弁座と；基部と、口部と、基部と口部の間の１対の側壁とを有する凹部を備える軸受と；蓋板と軸受の凹部にはまる軸とを備える蓋と；軸受の凹部の口部を塞いで軸を凹部に保持する軸保持部材とを具備する。軸と蓋板は、単一部品として一体的に形成される要素である。軸は、蓋が弁座を塞いで開口部を覆う閉状態から、弁座の開口部を通って流体が流れるように蓋が弁座から離れて上がる開状態まで蓋が回転可能なように、凹部内で回転できる。
【０００７】
発明の第２の形態は、第１の形態によるクラックバブル組立体の組み立て方法であり：凹部の口部を通って凹部の中に軸を挿入する工程と；次に軸保持部材によって軸受内の凹部の口部を塞ぎ、それにより凹部の中に軸を保持する工程とを有する。
【０００８】
軸と蓋板は、単一部品として一体的に形成される要素である。これにより軸と蓋板が別々の部品として形成される他の構成と比較して、部品点数を少なくできる。
【０００９】
軸と蓋板は、単一金属部品として一体的に形成される要素であってよい。しかしながらこれは、腐食しやすいと同時に、静電放電や電磁気障害を引き起こす可能性がある絶縁された導電体を生成することなる。従って、さらに好ましくは、軸と蓋板は、非伝導性材料によって単一部品として一体的に形成される要素である。これが静電放電や電磁気障害が発生する危険性を最小化し、また、腐食の恐れを最小化する。一般的には、軸と蓋板は、ナイロン６６のような高分子材料によって単一部品として一体的に形成される要素であり、それをガラス繊維のような非伝導性繊維で補強してもよい。
【００１０】
軸保持部材は、蓋が停止角度を超えて開く時、蓋が停止角度を超えて開くのを妨げるように蓋に作用する停止機構を有してもよい。
【００１１】
クラックバルブ組立体は、蓋が第１停止角度にまで開くとき、蓋が第１停止角度を超えて開くのを妨げるように蓋に作用する第１停止機構能を具備することができる。軸保持部材は、第１停止機構が第１停止角度を超えて蓋が開くのを抑制するように機能せず第２停止角度に達する場合には、蓋が第２停止角度を超えて開くのを妨げるように蓋に作用する第２停止機構を備えることができる。弁座と第1停止機構とは、バルブ本体部材として一体的に形成される部品であってよい。
【００１２】
弁座と軸受は、バルブ本体部材の一体的に形成される部品であってよい。軸保持部材は、脱着可能な留め具によってバルブ本体部材に取り付けてもよい。バルブ本体部材を脱着可能な留め具によって壁に取り付けることができる。バルブ本体部材を壁に取り付けるために用いるいくつかのまたは全ての留め具は、部品数を最小化するために、軸保持部材をバルブ本体に取り付けるためにも用いてよい。
【００１３】
蓋本体は、蓋板と、蓋板から延伸する一対の蓋アームとを備え、軸は蓋アームの間を延伸してもよい。軸と蓋板と蓋アームとは、単一部品として一体的に形成される要素であってもよい。
【００１４】
軸受は、第１軸受部材と第２軸受部材とを備えてよく、各軸受部材は基部と、口部と、基部と口部間の１対の側壁とを有する凹部を備える。軸は、第１軸受部材と第２軸受部材の凹部にはまって、軸保持部材は、軸受部材の凹部の口部を閉じて凹部の中に軸を保持することができる。軸は、蓋が弁座を塞ぐ閉状態から、弁座の開口部を通って流体が流れるように蓋が弁座から離れて上がる開状態まで蓋が回転できるように、凹部内で回転することができる。
【００１５】
蓋板は、直接弁座を塞いでもよく、更に望ましくは、蓋は蓋板に取り付けられた弾力性のある封止部材を備え、蓋が閉位置にある時に弁座を塞ぐ。封止部材は、蓋板と共に開口部を覆う板を構成してもよく、開口部を覆わずに弁座を環状に密閉するだけのＯ-リングまたはその類似品であってもよい。
【００１６】
凹部の基部は好ましくは湾曲し、一般的には一定の曲率半径を有する。
【００１７】
クラックバルブ組立体は２つの領域を隔てる壁に取り付けられ、２領域間の流体の流れを制御するために用いることができる。壁は、燃料系統の壁、または任意の２つの流体を隔てる壁であってよい。
【００１８】
クラックバルブ組立体は、燃料系統に、例えば、２つの隣接する燃料区画を隔てる小骨の壁に、または収集容器の壁に取り付けることができる。
【００１９】
クラックバルブ組立体は、航空機の燃料系統内の２区画間の流体の流れを制御するために、例えば、隣接する２つの燃料タンク室間の流れ、または重力が負方向にかかる航行状態時にエンジンに燃料を供給するために収集容器に出入りする流れを制御するために用いることができる。または一般的に、クラックバルブ組立体は、２つの流体を分離する任意の壁に取り付けられて２流体間の流れを制御する。
【発明の効果】
【００２０】
コストと、複雑さと、重量と、組立て時間とを削減し、丈夫な機構を提供するために、クラックバルブの部品数を最小化したクラックバルブ組立体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の実施形態は、添付の図を参照して以下に説明される。
【００２２】
【図１】航空機を示す図
【図２】航空機燃料タンクの見取り図
【図３】本実施態様における開状態のクラックバルブ組立体を示す図
【図４】弁座を示す図
【図５】弁蓋を示す図
【図６】軸保持部材を示す図
【図７】閉状態のクラックバルブ組立体を示す図
【図８】閉じている位置と完全に開いている位置における蓋を、隠れた部分と共に示す側面図
【図９】小骨の壁に設置された組立体を示す側面図
【図１０】クラックバルブ組立体を組み立てるための部品一式を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、胴体２と翼３、４を有する航空機１の平面図である。航空機１は、翼３に設置される燃料タンクを備える。翼は、図２に示されるように、燃料タンクの前壁と後壁を形成する前桁６と後桁７を有し、一方翼の上部カバーと下部カバーは、燃料タンクの上部壁と下部壁を形成する。
【００２４】
燃料タンクは、前桁６と後桁７の間と上部カバーと下部カバーの間を走る小骨８ａ〜８ｅによって複数の区画５ａ〜５ｄに分けられる。小骨８ｃは、燃料タンク区画５ｂと５ｃの間の燃料の流れを制御するために、小骨８ｃの長手方向に沿って設置された、いくつかのクラックバルブ組立体９を有する。図３は、クラックバルブ組立体９を示す図である。クラックバルブ組立体９は、図４に示す弁座部材１０と、図５に示す蓋組立体１１と、図６に示す保持部材１２との、３つの部品で構成される。
【００２５】
図４に示すように、弁座部材１０は環状の端面１５を有する鍔１４によって囲まれた開口部１３を備える台板４０を備える。開口部１３は、小骨８ｃ内の対応する開口部（図示せず）に合わせて配置される。開口部１３の上に、弁座部材１０は台板４０から突き出る２つの軸受部材５０を有する。各々の軸受部材５０は、開いた口部５１と、半円筒形の基部５２と、基部５２と口部５１の間の垂直壁面である１対の平行平面５３とを有する凹部を備える。弁座部材１０は第１と第２の停止機構１８も備える。
【００２６】
図４に示される弁座部材１０の全ての部品は、ナイロン６６のようなポリマーから単一部品として（例えば、射出成形によって）一体的に形成される。
【００２７】
図５に示される蓋組立体１１は、蓋板２２と、軸２３と、一対のアーム２４と、ニトリルゴム封止部材２５と、図９及び図１０に示される封止保持板３２とを備える。蓋板２２とアーム２４と軸２３とは、ガラス繊維で補強されたナイロン６６のような高分子合成材料から単一部品として一体的に形成される。このような導電性のない材料を使用することで、静電放電や電磁気障害の危険性を最小化し、また、腐食の恐れを最小化する。
【００２８】
図９に示すように、封止部材２５は保持板３２によって蓋板２２に押しつけられ、保持板３２は、蓋板２２と封止部材２５と保持板３２とを貫通する金属リベット３３によって蓋組立体に取り付けられる。金属リベットの頭部は、絶縁された導電体が周りの構造に晒されるのを減少させるように封止部材８０によって被包される。
【００２９】
軸２３は、図８に示すように円形の断面を有し、軸受部材５０内の凹部の半円筒形の基部５２にはまる。蓋組立体１１は、従って、軸２３の長手方向軸の周りを、弁座部材１０に対して旋回できる。
【００３０】
蓋組立体１１は、図７に示すように、封止部材２５が弁座の端面１５を塞ぎ、これにより開口部を通って流体が流れるのを妨げる閉位置と、図３に示すように、弁座から離れて蓋が上がり開口部を通って流体が流れるのを可能にする開位置との間を旋回することができる。閉位置において端面１５が弁座として作用するように、封止部材２５は鍔１４の端面１５を塞ぐ。蓋組立体１１が閉位置にある時、蓋板２２と封止部材２５は共に開口部１３を覆う。開口部１３に対して垂直方向から見る時、蓋板２２と封止部材２５は共に開口部１３より広い面積を有する。
【００３１】
端面１５の平面は、図９に示すように台板４０の垂直面に対して鋭角をなしている。これにより、上反角翼の中に設置されたときに、蓋組立体１１が閉じた状態のままでいることを確実にする。
【００３２】
保持部材１２は、図６に示すように、上板２６と、ボルト穴２８ａと２８ｂを有する２つの位置設定アーム２７と、２つの停止機構２９と、保持要素３１とを備える。図６に示す保持部材１２の全ての構成部品は、ガラス繊維で補強されたナイロン６６のような高分子材料から単一部品として一体的に形成される。
【００３３】
図９に示すように、台板４０は、台板４０中にある穴２０ａ〜２０ｄを通るボルト（２１ａと２１ｄを示す）によって、小骨８ｃの区画５ｃに面する側に取り付けられる。穴２０ａ、２０ｂを通るボルトは、保持部材１２の位置設定アーム２７の穴２８ａ、２８ｂも通って、弁座部材１０に保持部材１２を取り付ける。蓋組立体１１は、軸受部材５０の凹部内に軸２３を、半円筒形の基部５２の中に納まるように置き、保持部材１２を合わせてボルトを差し込むことによって、弁座部材１０に搭載する。
【００３４】
図８に最も明確に示されるように、保持部材の上板２６は、凹部内に軸２３を保持するように凹部の開口部５１を塞ぐ。保持要素３１と軸２３の間の小さな隙間７０を残して、保持要素３１も凹部の中に押し込まれる。
【００３５】
図示されるように、軸と軸受部材と保持部材とを用いて弁座部材１０に蓋組立体１１を取り付けているため、別々の金属心棒と割ピンが必要とされない。従って、コストと、複雑さと、部品数と、バルブ組立体９の組み立て時間との全てが最小化される。加えて、非金属材料で蓋板２２と、軸２３と、アーム２４とを形成することによって、燃料タンク５内の絶縁された金属材料の部品数を最小化できる。
【００３６】
蓋組立体１１の弁座部材１０に対する動作は、バルブ組立体９を通過する燃料の動きと、燃料タンク５内の流体による蓋板２２の面上にかかる圧力によって制御される。区画５ｃから区画５ｂへ流れる燃料の流れは、通常バルブを閉位置に動かすように働き、一方で開口部１３を通って区画５ｂから区画５ｃへ流れる燃料の流れは、通常バルブを開き続けさせるように働く。
【００３７】
蓋は、閉位置と最大開位置との間で動く場合、軸を中心に８３°回転する。図８は、蓋の閉位置と完全に開いた位置とを示す。各アームは、軸２３を超えて延伸する突起２４’を有する。図８に示すように、停止機構１８と突起２４’とのかみ合いによって、蓋組立体１１が約８３°の第１停止角度を超えて回転することを防ぎ、従って停止機構１８は第１停止手段として働く。
【００３８】
バルブ組立体はまた、保持部材１２上の停止機構２９の形をとって余分の停止手段を有する。第１停止機構が機能せず、図８に示す第１停止角度を超えて蓋組立体が回転することが可能になれば、停止機構２９がアーム２４とかみ合って、約９０°の第２停止角度を超えて回転し続けることを防ぐ。
【００３９】
図９と図１０に示す金属フード６６が、ボルト２１ａ、２１ｄなどによって弁座部材１０の反対側の小骨８ｃに取り付けられる。フード６６は、重力が負方向にかかる場合に、燃料が区画５ｂから弁組立体を通って流れるように動作する。フード６６は小骨８ｃの背部に接着され、ボルト２１ａ、２１ｄは静電放電のリスクを最小限にするようにフード６６の背部に接着される。
【００４０】
本発明は１つまたは複数の好ましい実施形態によって説明されたが、付加される特許請求の範囲に定義される発明の範囲内で種々の修正及び変形ができることが理解できるであろう。
【符号の説明】
【００４１】
１………航空機
２………胴体
３、４………翼
８………小骨
９………クラックバルブ組立体
１０………弁座部材
１１………蓋組立体
２２………蓋板
２３………軸
２４………アーム
２５………封止部材
４０………台板
５０………軸受部材
【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】
2013155867.tif 000011
【図１０】
2013155867.tif 000012
【外国語明細書】
2013155867000001.pdf