(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を形成し、かつ、当該流路のまわりにこわれやすい部分を有する本体と、弁部品が当該こわれやすい部分の一方の側において当該流路を閉止する閉止位置への移動のために当該流路中に配置されている弁部品と、当該弁部品を当該閉止位置へ付勢するばね手段と、当該こわれやすい部分の側方に橋渡しされている脆くこわれやすいリンクと、当該こわれやすいリンクへ圧迫し、そして、当該ばね手段の作用の下で当該弁部品の動きを制御するクランク・アームから成る制御機構とを含む自動弁。
【請求項２】
当該弁部品が当該流路中に回転自在に軸支されている請求項１に記載の自動弁。
【請求項３】
当該弁部品が当該弁本体の外部に突出している軸に載置されており、制御機構が軸に取り付けられたクランク・アームを含む請求項２に記載の自動弁。
【請求項４】
クランク・アームが、軸から離れた当該クランク・アームの端部、または端部の近くに、ペグから成る接合部を有し、当該接合部が直接こわれやすいリンクを圧迫する請求項３に記載の自動弁。
【請求項５】
当該制御機構は、予め定めた温度で溶融する温度敏感なリンクを含んでいる請求項１から４までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項６】
当該クランク・アームは、予め定めた温度で溶融する温度敏感な結合によって１つに接合された２つのアーム部品を含んでいる請求項３または４に記載の自動弁。
【請求項７】
当該こわれやすいリンクはガラス棒またはガラス管を含んでいる請求項１から６までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項８】
当該弁本体から外部へ突出する軸の上に、当該弁部品が取り付けてあり、当該弁部品のためのばね力が当該弁本体の外部に供給されている請求項１から７までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項９】
当該軸のまわりに取り付けられ、一端が当該弁本体上に取り付けられているコイルばねによって、当該ばね力が与えられている請求項８に記載の自動弁。
【請求項１０】
当該流路中の、当該こわれやすい部分の一方の側に、環状の弁シート(an annual valve seat)があり、当該弁シートの側から、さらに、こわれやすい部分から、流路を閉止するために、当該弁部品が当該弁シートに結合する位置へと当該弁部品はばね付勢されている請求項１から９までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項１１】
当該流路中の、当該弁本体のこわれやすい部分の他の側に、取り付けられた別の自動弁がある請求項１から１０までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項１２】
当該別の自動弁がばね付勢された逆止弁からなる請求項１１に記載の自動弁。
【請求項１３】
当該別の自動弁が前記の自動弁と同様の構造であり、かつ、同一のこわれやすいリンクに圧迫するクランク・アームから成る制御機構を有する更なる弁からなる請求項１１に記載の自動弁。
【請求項１４】
当該こわれやすい部分が、当該弁本体の一部として形成されており、当該弁本体の一部は当該弁本体の残部から取り外し可能な分離ユニットとして形成されている請求項１から１３までのいずれか１つに記載の自動弁。
【請求項１５】
当該分離ユニットは、当該弁本体の残部に形成された対応するフランジと連結される、当該分離ユニットの両端に周囲に配置された一対の外へのフランジを含む請求項１４に記載の自動弁。
【発明の詳細な説明】
本発明は、弁にわずかなせん断力が加わった時に、当該弁を通る流路を閉止するために意図された自動作動弁に関する。特に、しかし排他的ではないが、本発明は、支持基台上で、前庭の液体燃料分配ポンプ（a forecourt liquid fuel dispensing pump）の取付けと関連する使用のために意図されている。
自動車のタンクの中にガソリンまたはディーゼル燃料を分配するための燃料ポンプは、ガレージ前庭の土台または台石の上に据え付けられた自己充足のユニットを一般的に有している。当該燃料ポンプが作動中にガソリンまたはディーゼル燃料が汲み上げられる地下貯蔵タンクへと、当該燃料ポンプは、管路によって接続されている。ある燃料ポンプは単に吸引力（suction）によって作動する。そのため、当該ポンプが作動している時は、いつでも、当該地下タンクから当該ポンプまでの当該パイプには大気圧以下の圧力（sub-atmospheric pressure）となっている。他のシステムにおいては、当該ポンプへの均一輸送を確保するために、当該タンクから当該ポンプまでの管路中の燃料が、加圧状態にある圧力供給システムが採用されている。このシステムは、当該地下タンクから、当該ポンプまでの比較的長い管路がある場合に、採用されるであろう。
不幸にも、まれなことではないが、ガレージ前庭を移動している自動車が燃料ポンプに衝突し、正しい位置から当該燃料ポンプを変位させる。圧力輸送システムの場合には最も重要ではあるが、重大な燃料漏れを防止するために、土台または台石の上の当該ポンプの取付けの周辺に、当該ポンプへ燃料を輸送する管路にせん断弁（a shear valve）を備え付けるのは役立つ実施である。このようなせん断弁の一例はＵＳ−Ａ−3489160公報に示されている。このせん断弁はこわれやすくした部分を有している。もし当該ポンプが横方向の変位を受けたならば、当該弁はこわれやすくした部分にわたってせん断する。そして、当該せん断弁中の自動弁部品は、燃料の漏れを防止するために、輸送管路を閉止する。
しかしながら、公知のせん断弁の設計には問題がある。弁本体をそのこわれやすくした部分に沿ってせん断させるのに十分ではあるが、当該燃料ポンプをその正常位置から十分に変位させるのには十分でない、小さな衝撃力が燃料ポンプに加わった場合には、当該弁部品が解放されず、そのため、当該弁本体を通る流路が閉止されないことが起こりうる。当該弁本体はそのこわれやすくした部分でせん断されるので、燃料の十分な漏れが生じる。
本発明の主たる目的は、上記の問題を解決し、そして、弁本体の中に設けられた、こわれやすい部分で弁本体がせん断した場合に、当該弁を通る流路の閉止が確保されうる弁を供給することである。
本発明によれば、流路を形成し、かつ、当該流路のまわりに、こわれやすい部分を有する本体と；こわれやすい部分の一側面上で当該流路を弁部品が閉止する閉止位置への運動のために当該流路中に取り付けられた弁部品と；当該弁部品を上記閉止位置へ付勢するばね手段と；当該こわれやすい部分を橋渡しする脆くこわれやすいリンクと；当該こわれやすいリンクの上に載置され、かつ、当該弁部品の運動を当該ばね手段の作用によって制御する制御機構と；を備えた自動弁を提供している。
以下、本発明のせん断弁について、特に、前庭のガソリンまたはディーゼルポンプについての意図された利用のための参照をもって、さらに記載する。しかし、当該弁は、例えば、化学生産プラントにおける、他の産業における利用が見出されうる。
本発明の自動弁においては、当該弁本体を通る流路の閉止が、当該こわれやすい部分を橋渡ししている脆く、こわれやすいリンクによって制御されていることが明確に認識されている。そのこわれやすい部分で当該弁本体をせん断するのに十分な力を当該弁本体が受けた場合に、当該脆く、こわれやすいリンクも不可避的に破壊され、そのために、制御機構を自由にして、弁部品がばね手段の作用によって移動するのを許容し、それによって、当該流路を閉止する。このようにして、たとえ、当該せん断弁本体の当該２つの部品の間に十分な運動が生じなくても、そのこわれやすい部分で当該弁本体をせん断させるのに十分な力が当該弁本体に加わった場合に、当該流路の閉止を確保することができる。
当該弁部品は当該流路中に直線摺動するように配置されうるが、開放位置と上記閉止位置との間で移動し、そして、その開放位置にある時には、当該弁部品は当該管路を通る流れをほとんど妨げないように、当該弁部品が回転自在に軸支されているのが好ましい。当該弁部品は、当該弁本体の外部へ突出する軸に取り付けられてもよく、このような場合には、当該制御機構は、当該軸に取り付けられたクランク・アーム（a crank arm）を含んでもよい。当該軸からかけ離れたクランク・アームの端部にあるいは端部近くに、当該クランク・アームは接合部を有しており、当該接合部は当該こわれやすいリンクの上に直接に取り付けられてもよい。このようにして、当該こわれやすいリンクの破壊の際に、当該接合部は、もはや当該こわれやすいリンクによって運動が制限されることはなくなり、当該クランク・アームは自由になり、そして、代わりに、当該弁部品がその閉止位置へ運動するのを許容するようになる。
当該こわれやすいリンクはガラス製棒または管よりなるのが好ましい。このようなリンクは、当該弁本体の上で、当該こわれやすい部分の両側面に対し強固に取り付けられ、これによって、当該弁本体が当該こわれやすい部分でせん断された場合に、当該リンクの破壊が確保されうる。好ましい実施態様においては、当該こわれやすい部分の各側面に１つ、１対の突起部が当該弁本体から立ち上がっており、各突起部は当該こわれやすいリンクの端部を受けるための各々の細長いくぼみ（a respective slot）を形成している。そして、当該こわれやすいリンクは当該細長いくぼみの中で所定の位置で締め付けられ、あるいは、セメントによって固められている。
当該ばね手段は、従来、当該弁本体の外に取り付けられ、そして、弁部分が取り付けられている軸に作用したり、あるいは、当該軸に接続されている当該クランクに作用する。
本発明の自動弁の改良態様においては、予め定めた低温で溶融する可融性リンクを当該制御機構は含んでおり、それによって、当該ばね手段の作用の下で、当該弁部品を解放して、その閉止位置へ移動させる。当該弁の周辺の温度が十分に上昇した場合に、選択的に当該こわれやすいリンクがやわらかくし、破裂し、あるいは粉砕して、そして、当該弁部品を解放するように設計してもよい。いずれの実施態様も、当該弁の周辺で火事が生じた場合に、燃料漏れに対する付加的防護策を与えるものである。
当該弁が外力によってせん断された場合に、容易に修理できるように、こわれやすい部分を有する流路を限定する当該弁本体の部品は、当該弁本体の残部から取り外し可能な別個のユニットとして、形成されていてもよい。例えば、このようなユニットは、当該ユニットの各端部において周を取り巻き配置された一対の外周フランジを含んでいてもよく、これらのフランジは、当該弁本体の残部の上に形成された対応するフランジとぴったりと合っていてもよく、それぞれのフランジは、流体封止状態でボルト締結されている。そして、当該弁がせん断された場合に、当該ボルトははずれ、せん断されたユニットは、弁本体の残部から取り外され、破壊されていないユニットに置き換えられる。
本発明のさらに別の改良態様においては、当該ポンプの下方に配置されている受けタンクまたは皿の中にフロートが配置されている。当該フロートは、当該弁の制御手段と結び付けられている掛けはずし機構（a trip mechanusm）と結合されている。これによって、当該タンクまたは皿に十分な量の流体がたまると、当該弁は閉止する。このようにして、燃料の少量の漏れがたとえ生じても、本発明の弁は、当該ポンプへの燃料の供給を遮断するように作用する。
特に、当該弁が前庭の燃料ポンプのために用いられる場合には、当該せん断弁の内部に第２の自動弁を設け、そして、上記の自動弁によって閉止される側面に対向する、ぜい弱な線の側面で、当該弁本体を通る流路を閉止するように配置されるのが優利である。このような第２の自動弁は単なる逆止弁（a simple non-return valve）で構成されてもよい。選択的に、この第２の自動弁は、上記の第１に述べた自動弁と実質的に同一の構成であってもよく、また、第２の自動弁も同一のこわれやすいリンクによって制御されている。
以下、本発明の２つの実施形態について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
第１図は、前庭の燃料ポンプへ燃料を供給する管路に広く用いられている自動せん断弁の公知の構成の側面図である。
第２図は、本発明に関して構成され配置された自動弁の第１の実施形態についての概略断面図である。
第３図は、第２図における矢印Ｂで示されている、第２図の弁の一部分の詳細図である。
第４図は、本発明の自動弁の第２の実施形態についての断面図である。
第５図は、第２図の弁に似た弁を示すが、修理を容易にするために取り外し可能なユニットを含んでいる。
最初に、第１図を参照すると、前庭の燃料ポンプの導入管１０を、地下の貯蔵タンクから当該ポンプへ導く管路１１へと接続するのに用いるための公知の設計のせん断弁が示されている。当該せん断弁は、当該燃料ポンプの底部とほぼ同一の高さに設置されるように意図されている。このポンプは土台または台石の上に載置されている。当該せん断弁は、その下端１３の内面にねじが切ってあり、そして、当該タンクからの管路１１の端部に直接にねじ結合される、本体１２を有している。当該本体１２の上端には、内面にねじが切ってある六角形ボス（a hexagonal boss）１４がある。そして、当該ポンプの導入管１０は六角形ボスの中へねじ結合されている。当該六角形ボス１４の下方においては、当該本体１２の壁厚さは、当該本体１２に機械加工されたＶ字形の環状溝によって、大幅に減少し、それによって、当該本体のまわりに、こわれやすい部分が形成されている。
このようにして、当該弁本体１２に十分なせん断力が加わった場合に、この溝１５に沿って、当該本体のせん断が生ずるように確保されている。
当該溝１５の下方には、弁本体１２を通って軸１６が突出している。そして、図示されている位置から当該軸が回転した時に、当該溝１５の下方で、当該弁本体を通る流路を弁部品を閉止する位置へ移動できる不図示の当該弁部品を、当該本体の内部で当該軸１６は支持している。当該軸から放射状にクランク１７が突出しており、その自由端においてピン１８を支えている。当該ピンは、当該溝１５の上方の当該本体１２に軸支されたアーム２０の自由端のスロット１９に正常に受け入れられている。不図示のコイルばねは、当該軸を矢印Ａの方向へ回転させるように、そして、当該弁部品をその流路の閉止位置へ移動するように、当該軸１６のまわりに取り付けられている。
当該弁本体のせん断が生じた場合、そして、もし、上部弁本体部品と下部弁本体部品との相対移動が予め定めた最小値よりも大きいならば、ピン１８はアーム２０のスロット１９から自由になり、当該ばねの作用によって当該軸が回転でき、そして、当該弁を通過する流路を閉止することが十分に認識されている。溝１５の周辺で当該本体を破壊するのに十分な衝撃を当該せん断弁が受けたが、当該ピン１８がまだアーム２０のスロット１９の中に残っており、そのため、当該弁部品が当該流路を閉止するために自由にされないという問題が生じる。
第２図は、本発明のせん断弁の第１の実施形態についての概略断面図であり、認識する限りでは、第１図の部分と同様の部分には同様の参照符号が付されている。当該本体１２の中の流路２７の内部には、当該溝１５の下方に環状の弁シート２５が形成されており、当該溝１５の上方に第２の環状の弁シート２６が形成されている。当該流炉の中には、アーム２８が軸１６にしっかりと接続され、当該アーム２８には円形弁部品２９が取り付けられており、当該軸の回転の際に、当該弁部品が弁シート２５を閉止し、そのようにして、流路２７を閉止する、破線で示される位置へと円形弁部品２９が移動される。
ばね３１によって直接に付勢される弁部品３０を有する逆止弁は、第２の弁シート２６と協動するために、当該溝１５の上方に配置されている。当該せん断弁のすべての応用のためには、この逆止弁は必ずしも必要ではない。
一対の足３２が弁本体１２から立ち上がっており、その１つずつが溝１５の各々の側にある。脆いガラス棒３３を受け入れるスロットを各々の足が形成しており、当該棒は、その２つの端部において、当該２本の足のスロットの中にセメントで固められている。
当該本体１２の外部には、当該軸１６にクランク３４が取り付けられ、このクランクの自由端には、当該ガラス棒３３を圧迫するペク３５が取り付けられている。不図示のばねが、矢印Ａの方向へ当該軸１６が回転するように不勢し、配置されている。例えば、当該ばねは、当該軸１６のまわりに巻かれ、一端が当該本体に取り付けられて、他端は当該クランク３４に接続されているコイルばねからなる。
第３図に示されているように、当該クランク３４は重ね合わされた部品３６、３７で形成されており、アーム部品は低温溶融点接着剤でリンク結合されている。これによって、温度が予め定めた値まで上昇すると、当該アーム部品が分離する。選択的に、当該ガラス棒３３は脆いプラスチック材料棒によって置き換えることができる。この脆いプラスチック材料棒は、温度が予め定めた値以上に上昇すると、その剛性及び強度が低下し、そして、軸１６が回転するのを許容する。
当該弁の通常の運動の間は、弁部品２９は、第２図中の実線で示される位置にあり、そして、軸１６に作用する当該ばね力に妨げられることなく、当該ガラス棒３３に圧迫している当該クランク３４のペグ３５によって、そこに拘束されている。もし溝１５に沿って当該弁本体をせん断するのに十分な衝撃力が当該弁本体に加わったならば、当該ガラス棒３３は、不可避的に破壊し、そうしてクランク３４を自由にし、そして当該弁部品２９が第２図中の破線で示される位置へ移動するのを許容する。当該本体の破壊の際に、当該弁本体の２つの部品の大変に小さな変位が単に生じただけで、この作用が生じる。同様に、温度上昇を生じさせる火事が起きると、当該２つのアーム部品３６及び３７は分離され、そして、弁部品２９が、当該弁本体を通る流路２７が閉止される位置へと移動するのを許容する。
第４図は、第２図及び第３図の弁構造の変形を示し、同様の参照符号は同様の部品を示すのに用いられている。弁のこの変形例においては、逆止弁が弁部品３０により構成されており、ばね３１は、第２図を参照して記載されている第２の自動弁によって置き換えられている。このようにして、この第２の弁は、軸１１６、アーム１２８、弁部品１２９及びクランク１３４を含んでおり、クランク１３４のペグ１３５は、第１の弁のクランク３４のペグ３５が圧迫するのと同じガラス棒３３を圧迫する。第２の弁構造の役割は、第１に記載した構造の役割とまったく同様であり、ここで再び詳細に記載しない。
第５図は第２図の弁構造と本質的に類似した弁構造を示している。当該こわれやすい部分に沿って当該弁をせん断するのに十分な力が当該弁に加わった場合に、当該弁の修理が容易になる用に変更されている。第５図においては、同様の参照符号が、第２図の部品と同様の部品を示すのに用いられている。
この変更された弁においては、分離されたユニット４１に、こわれやすい部分４０が形成されている。分離されたユニット４１は各々の端部に、それぞれ外のフランジ４２を有している。当該ユニット４１の各側に、当該弁本体の部品４３及び４４がフランジ４５及び４６に対応して形成されている。当該ユニットを所定の位置に定めるために、フランジに穿たれた孔を通して、ナット及びボルト４７が用いられている。
ピン３５は、リンク３３に対し作用するのであるが、当該リンクを破壊することなく、当該弁の保修を容易にするために、アーム３４から取り外し可能に作られているのが好ましい。
第５図の実施形態の機能は、第２図及び第３図を参照して上記した機能と同一であり、ここで再び記載しないこととする。そのこわれやすい部分に沿って当該ユニット４１をせん断するのに十分な力が当該弁に加わった場合に、当該ナット及びボルト４７は取り外され、そして、ユニット４１は２つの残存する本体部品４３、４４の間がすべり出されうる。その後に、新しいユニットが所定の位置にすべり込まされ、流体漏れが生じないように確保される。この配置によって、当該弁の修理は容易となり、そして、この修理を行うために配管を取り外す必要はない。
【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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