導管内の流体流れを制御するためのベアリング・アセンブリおよび方法
バルブ・システムが、貫通する流体の流れを有する導管と、バタフライ・バルブ・アセンブリとを含んでいる。バタフライ・バルブ・アセンブリは、導管内を斜めに延びるシャフトと、バタフライ・ディスクと、導管の外部表面上に位置する第１のベアリング・アセンブリと、を含む。バタフライ・ディスクは、シャフトを通して収容するサイズの通路を含む。バタフライ・ディスクは、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、導管を通る流体流れを制限するように動作する。第１のベアリング・アセンブリが、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成されている。第１のベアリング・アセンブリは、複数のテーパ・ローラ・ベアリングであって、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置され、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されたテーパ・ローラ・ベアリングを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示内容の分野は一般的に、バルブ・アセンブリに関し、より詳細には、バタフライ・バルブ・シャフト・ハウジング内で用いるテーパ・ローラ・ベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
バタフライ・バルブは、導管内の流体の流れを制御するために用いる多くのタイプのバルブの１つである。より具体的には、既知のバタフライ・バルブは、種々の量で貫通して流れる流体を制御する際に用いる流体流れ導管内で回転するディスク（「バタフライ」としても知られている）を含んでいる。このような既知のシステムでは、ディスクは、ディスクから半径方向外側に延びる２本のシャフトを含んでいる。２本のシャフトは、実質的に周方向に互いに対向して結合されている。各シャフトは、シャフト・ハウジング内に収容されていて、ディスクが、導管を横断する軸上で、開位置と閉位置の間で回転し得るようになっている。ディスクが開位置にあるときは、ディスクの平面は流れの方向と実質的に一致するかまたは平行であって、貫通する流体流量が最大になり得るようになっている。ディスクが閉位置にあるときは、ディスクの平面は流れの方向に対して実質的に横方向／直交であって、流体流量が最小限になるかまたは完全に遮蔽され得るようになっている。
【０００３】
既知のバタフライ・バルブ・アセンブリは、シャフト・ハウジング内に位置するベアリング・アセンブリであって、各シャフトを通して収容し、開位置と閉位置との間でディスクの実質的に滑らかな回転をもたらすベアリング・アセンブリを含んでいる。このようなアセンブリでは、ベアリング・アセンブリは、シャフトがハウジング内で回転するときに生じる摩擦の低減を容易にするベアリング・レース内に位置する複数の球状のベアリングを含んでいる。
【０００４】
既知のディスクの中には、代替的に、導管内に斜めに取り付けられて、一方のシャフト・ハウジングが他方の上流に位置し、ディスクの平面が流れの方向とある角度をなしてずれ得るようになっているものがある。閉位置に置かれて流れに遭遇したときに、ディスクは、背後に配置されたシャフトに沿って作用する軸力として解釈される負荷を受ける。しかし、このようなシステムにおけるディスクは、それと分かるどんな軸方向変位も受けてはならない。なぜならば、ディスクは、閉位置に戻るたびに、同じ位置に戻らなければならないからである。丸いローラ・ベアリングをベアリング・アセンブリ内で用いる既知のシステムは、ディスクの軸方向変位を受けるため、斜めに取り付けたバタフライ・バルブ・ディスクを用いるシステムに適した軸方向位置制御がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，２９０，６１５Ａ号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、バルブ・システムが提供される。バルブ・システムは、貫通する流体の流れを有する導管と、バタフライ・バルブ・アセンブリとを含む。バタフライ・バルブ・アセンブリは、導管内を斜めに延びるシャフトと、バタフライ・ディスクと、導管の外部表面上に位置する第１のベアリング・アセンブリと、を含む。バタフライ・ディスクは、シャフトを通して収容するサイズの通路を含む。バタフライ・ディスクは、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに導管を通る流体流れを制限するように動作する。第１のベアリング・アセンブリは、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成されている。第１のベアリング・アセンブリは、複数のテーパ・ローラ・ベアリングであって、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置され、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されたテーパ・ローラ・ベアリングを含んでいる。
【０００７】
別の態様においては、ベアリング・アセンブリが提供される。ベアリング・アセンブリは、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成されている。第１のベアリング・アセンブリは、複数のテーパ・ローラ・ベアリングであって、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置され、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・バルブ・アセンブリを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されたテーパ・ローラ・ベアリングを含んでいる。
【０００８】
さらに別の態様においては、導管内の流体の流れを制御するための方法が提供される。本方法は、バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に、シャフトが導管内を斜めに延びるように配置することであって、バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む、配置することを含む。また本方法は、導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することを含む。
【０００９】
非限定で非網羅的な実施形態について、以下の図を参照して説明する。なお、特に指示のない限り、同様の参照数字は、種々の図の全体に渡って同様の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】典型的な航空機において用いられる典型的な防氷装置の概略図である。
【図２】図１に示す典型的な防氷装置とともに用いる典型的なバルブ・システムの断面図である。
【図３】図２に示す典型的なバルブ・システムとともに用いる典型的なベアリング・アセンブリの斜視図である。
【図４】典型的なベアリング・アセンブリの断面図である。
【図５】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・レースの端面図である。
【図６】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・レースを図５に示す線６−６に沿って見た断面図である。
【図７】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリングの端面図である。
【図８】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリングを図７に示す線８−８に沿って見た断面図である。
【図９】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・ケージの端面図である。
【図１０】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・ケージを図９に示す線１０−１０に沿って見た断面図である。
【図１１】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的な外部のベアリング・リングの端面図である。
【図１２】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的な外部のベアリング・リングを図１１に示す線１２−１２に沿って見た断面図である。
【図１３】導管内の流体の流れを制御する方法のためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、典型的な防氷装置１１０を含む典型的な航空機１００の概略図である。典型的な実施形態においては、航空機１００は、機体１２０と、そこから延びる翼１３０とを含み、また翼１３０に結合されたガス・タービン・エンジン１４０を含む。防氷装置１１０は、エンジン１４０から翼１３０の前縁１６０に沿って延びる導管１５０を含む。導管１５０のサイズおよび方向は、高温抽気１７０の流れをエンジン１４０から前縁１６０に沿って送って、寒い天候条件および／または飛行中に生じる翼１３０上への氷の蓄積を実質的に防止するように設定されている。防氷装置１１０は、エンジン１４０から前縁１６０に沿って生じる抽気１７０の流れを調整するバルブ・アセンブリ１８０を含んでいる。あるいは、バルブ・アセンブリ１８０は、任意の航空機システム内において航空機内の任意の導管に沿って、または圧力調整と貫通する流体の制御とが必要である任意の他の車両内に配置しても良い。
【００１２】
図２は、図１に示す防氷装置１１０ともに用いる典型的なバルブ・システム２００の断面図である。典型的な実施形態においては、バルブ・システム２００は導管２０２内に位置する。これについては、本明細書でより詳細に説明する。バルブ・システム２００はバタフライ・ディスク２０４を含む。バタフライ・ディスク２０４は、導管２０２内に位置し、そのサイズは、図２に示すようにバタフライ・ディスク２０４が閉位置にあるときに、導管２０２を通る流体流れ（矢印２０６によって示す）を実質的に最小限にするように設定されている。シャフト２０８が、バタフライ・ディスク２０４内に画定された通路２１０を通って延びている。シャフト２０８のサイズおよび方向は、バタフライ・ディスク２０４を開位置と閉位置との間で回転させるように設定されている。より具体的には、典型的な実施形態において、シャフト２０８は、導管２０２内の第１の箇所２１４における孔２１２を通って長さＬ1だけ延び、同様に、導管２０２内の半径方向に反対側の第２の箇所２１８における孔２１６を通って長さＬ2だけ延びている。典型的な実施形態においては、第１のベアリング・アセンブリ２２０が、導管２０２の外部表面２２４上の対応するベアリング・カバー２２２内に位置している。第１のベアリング・アセンブリ２２０のサイズおよび方向は、シャフト２０８の第１の端部２２６および長さＬ1を内部に収容するように設定されている。同様に、第２のベアリング・アセンブリ２３０が、導管２０２の外部表面２２４上の対応するベアリング・カバー２３２に位置している。第２のベアリング・アセンブリ２３０のサイズおよび方向は、シャフト２０８の反対側の第２の端部２３４および長さＬ2を内部に収容するように設定されている。動作中、バタフライ・ディスク２０４が開位置と閉位置との間で回転するときに、ベアリング・アセンブリ２２０、２３０によって、バタフライ・ディスク２０４の実質的に無摩擦の回転が実現される。これについては、本明細書でより詳細に説明する。
【００１３】
図２に例示するように、シャフト２０８は、導管２０２を中心軸２４０から測定した角度α1で通り抜けて延びている。典型的な実施形態においては、角度α1は約８０°である。あるいは、角度α1は、約７５°〜約８５°の範囲の角度であっても良いし、バルブ・アセンブリ２００が本明細書で説明したように機能可能になる任意の角度であっても良い。
【００１４】
図３は、図２に示すバルブ・システム２００とともに用いる典型的なベアリング・アセンブリ３００（たとえば、第１のベアリング・アセンブリ２２０および／または第２のベアリング・アセンブリ２３０など）の斜視図であり、図４は、その断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・アセンブリ３００は、内部のベアリング・レース３１０と、ベアリング・レース３１０内に位置する複数のテーパ・ローラ・ベアリング３２０と、ベアリング・ケージ３３０とを含む。ベアリング・ケージ３３０は、複数のローラ・ベアリング３２０をそれぞれ、内部のベアリング・レース３１０の周りの周方向位置に収容して保持する。これについては、本明細書で説明する。ベアリング・アセンブリは、外部のベアリング・リング３４０を含む。外部のベアリング・リング３４０は、内部のベアリング・レース３１０、テーパ・ローラ・ベアリング３２０、およびケージ３３０を内部に収容する。これについては、本明細書でより詳細に説明する。
【００１５】
図５は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なベアリング・レース３１０の端面図であり、図６はその断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、実質的に円筒型の断面であり、開口部３５０を含んでいる。開口部３５０のサイズおよび方向は、図２に示すように、シャフト２０８を通して収容するように設定されている。典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、第１の端部３５２において直径Ｄ1を含み、第２の端部３５４において直径Ｄ2を含んでいる。Ｄ2はＤ1よりも大きく、斜めに配向された表面３５６が第１の端部３５２と第２の端部３５４との間を延びるようになっている。傾斜面３５６は、回転３５８の軸から角度α2でずれている。典型的な実施形態においては、角度α2は約１５°である。あるいは、ベアリング・レース３１０のサイズおよび方向は、ベアリング・アセンブリ３００が本明細書で説明したように機能可能になるように設定されている。
【００１６】
典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、傾斜面３５６上を長さＬ3だけ延びる溝３６０を含んでいる。溝３６０のサイズおよび方向は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に収容するように設定されている。これについては、本明細書でより詳細に説明し、たとえば図３に示している。ベアリング・レース３１０は、ベアリング・レースの第１の端部３５２に隣接して位置する第１のフランジ３６２を含む。第１のフランジ３６２は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に保持するものである。同様に、ベアリング・レース３１０は、ベアリング・レースの第２の端部３５４に隣接して位置する第２のフランジ３６４を含む。第２のフランジ３６４は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内にさらに保持するものである。あるいは、ベアリング・レース３１０は、任意のへり、延長部分、または保持要素として、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に実質的に保持し、またベアリング・アセンブリ３００が本明細書で説明したように機能可能になるものを含んでいても良い。
【００１７】
図７は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリング３２０の端面図であり、図８は、その断面図である。典型的な実施形態においては、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、実質的に円錐状の断面である。より具体的には、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、直径Ｄ3を有する第１の端部３７０と、直径Ｄ4を有する第２の端部３７２とを含んでいる。典型的な実施形態においては、Ｄ4はＤ3よりも大きい。テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、輪郭が実質的に滑らかな外面３７４であって、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が図６に示すようなベアリング・レース溝３６０内に収まるように長さＬ4を含む外面３７４を含んでいる。
【００１８】
典型的な実施形態においては、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、熱処理した４４０Ｃステンレス鋼を旋削プロセスを用いて機械加工することによって製造される。あるいは、テーパ・ローラ・ベアリングを、約６５０°Ｆまでの温度で用いても良い任意の耐食材料から製造しても良い。
【００１９】
図９は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なベアリング・ケージ３３０の端面図であり、図１０は、その断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は実質的に円錐状の断面である。より具体的には、ベアリング・ケージ３３０は、直径Ｄ5を有する第１の端部３８０と、直径Ｄ6を有する第２の端部３８２とを含む。典型的な実施形態においては、Ｄ6はＤ5よりも大きい。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、開口部３８３を含んでいる。開口部３８３のサイズおよび方向は、ベアリング・レース３１０（図３に示す）を通して収容するように設定されている。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、複数の周方向に離間に配置された容器３８４を含んでいる。容器３８４のサイズおよび方向は、図３に示すように、対応する数のテーパ・ローラ・ベアリング３２０を内部に収容するように設定されている。またベアリング・ケージ３３０のサイズは、直径Ｄ5がベアリング・レースの直径Ｄ1よりも大きくなるように、またテーパ・ローラ・ベアリング３２０が溝３６０内に位置するときにベアリング・ケージ３３０がベアリング・レース３１０とテーパ・ローラ・ベアリング３２０とを内部に収容するように、設定されている。
【００２０】
典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、アルミニウム／青銅合金から加工プロセスを用いて製造される。あるいは、ベアリング・ケージを、約６５０°Ｆまでの温度で用いても良い任意の耐食材料から製造しても良い。
【００２１】
図１１は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的な外部のベアリング・リング３４０の端面図であり、図１２は、その断面図である。典型的な実施形態においては、外部のベアリング・リング３４０は実質的に円形であり、そのサイズおよび構成は、ベアリング・レース３１０、テーパ・ローラ・ベアリング３２０、およびベアリング・ケージ３３０を内部に収容するように設定されている。より具体的には、典型的な実施形態において、外部のベアリング・リング３４０は内部の軌道面３９０を含んでいる。軌道面３９０のサイズおよび方向は、図３および４に示すように、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が、対応する溝３６０および容器３８４内に位置したときに、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を収容するように設定されている。内部の軌道面３９０は、角度α3として、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が、対応する溝３６０および容器３８４内に位置したときにテーパ・ローラ・ベアリング３２０によって画定される角度α4（図４に示す）に実質的に等しい角度α3を含んでいる。
【００２２】
図１３は、導管（たとえば図１に示す導管１５０など）内の流体の流れを制御する方法４００に対するフロー図である。典型的な実施形態においては、方法４００は、本明細書で説明したように、シャフトが導管内を斜めに延びるように、バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に配置すること４１０を含む。バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む。バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に配置すること４１０はさらに、シャフトを導管内で流れの軸から約１０度ずれた角度に配向すること４２０を含む。
【００２３】
典型的な実施形態においては、方法４００は、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを加工プロセス（たとえば旋盤を用いた旋削プロセス、あるいは打ち抜きプロセスなど）を用いて製造すること４３０を含む。方法４００は、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に、導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内の周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて保持すること４４０を含む。バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持すること４４０はさらに、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを約２０度のベアリング角度に配向すること４５０を含む。
【００２４】
以上、ベアリング・アセンブリおよびバルブ・システムの典型的な実施形態について詳細に説明している。前述したベアリング・アセンブリによって、動作中のバルブ・システムの構成部品に対する軸方向および半径方向位置を保持することが、テーパ・ローラ・ベアリングをベアリング・レースおよびハウジング内に含むことによって容易になる。さらに、本明細書で説明したテーパ・ローラ・ベアリングは、焼き戻しされたステンレス鋼材料から製造される。焼き戻しされたステンレス鋼材料は、高温に耐え、また腐食を実質的に防止するため、本明細書で説明したテーパ・ローラ・ベアリングは、より広範囲の用途で用いても良い。
【００２５】
前述の説明には多くの詳細が含まれているが、これらは、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならず、単に、現時点で好ましい実施形態のうちの一部についての説明を与えるものと解釈しなくてならない。同様に、本発明の趣旨または範囲から逸脱しない本発明の他の実施形態を考案しても良い。異なる実施形態から得られる特徴を組み合わせて用いても良い。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項およびその合法的な均等物のみによって指示されて限定されるものであり、前述の説明によるものではない。本明細書で開示した本発明に対する付加、削除、および変更であって、請求項の意味および範囲に含まれるものはすべて包含される。
【００２６】
本明細書で説明した装置および方法は、航空機上の防氷装置とともに用いるベアリング・アセンブリとの関連で説明しているが、当然のことながら、本装置および方法は航空宇宙用途に限定されない。同様に、例示したシステム構成要素は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろシステム構成要素は、本明細書で説明した他の構成要素から独立および別個に用いることができる。
【００２７】
本明細書で用いる場合、要素またはステップを単数形で記載して、その前に用語「ａ」または「ａｎ」がある場合には、複数の要素またはステップを排除していないものと理解しなくてはならない。ただし、このような排除が明確に記載されている場合は除く。さらに、本発明の「一実施形態」に言及する場合、記載された特徴をやはり取り入れているさらなる実施形態の存在を排除するものと解釈することは意図されていない。
【００２８】
この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定められるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有するか、または請求項の文字通りの言葉使いとの差が非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
開示内容の分野は一般的に、バルブ・アセンブリに関し、より詳細には、バタフライ・バルブ・シャフト・ハウジング内で用いるテーパ・ローラ・ベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
バタフライ・バルブは、導管内の流体の流れを制御するために用いる多くのタイプのバルブの１つである。より具体的には、既知のバタフライ・バルブは、種々の量で貫通して流れる流体を制御する際に用いる流体流れ導管内で回転するディスク（「バタフライ」としても知られている）を含んでいる。このような既知のシステムでは、ディスクは、ディスクから半径方向外側に延びる２本のシャフトを含んでいる。２本のシャフトは、実質的に周方向に互いに対向して結合されている。各シャフトは、シャフト・ハウジング内に収容されていて、ディスクが、導管を横断する軸上で、開位置と閉位置の間で回転し得るようになっている。ディスクが開位置にあるときは、ディスクの平面は流れの方向と実質的に一致するかまたは平行であって、貫通する流体流量が最大になり得るようになっている。ディスクが閉位置にあるときは、ディスクの平面は流れの方向に対して実質的に横方向／直交であって、流体流量が最小限になるかまたは完全に遮蔽され得るようになっている。
【０００３】
既知のバタフライ・バルブ・アセンブリは、シャフト・ハウジング内に位置するベアリング・アセンブリであって、各シャフトを通して収容し、開位置と閉位置との間でディスクの実質的に滑らかな回転をもたらすベアリング・アセンブリを含んでいる。このようなアセンブリでは、ベアリング・アセンブリは、シャフトがハウジング内で回転するときに生じる摩擦の低減を容易にするベアリング・レース内に位置する複数の球状のベアリングを含んでいる。
【０００４】
既知のディスクの中には、代替的に、導管内に斜めに取り付けられて、一方のシャフト・ハウジングが他方の上流に位置し、ディスクの平面が流れの方向とある角度をなしてずれ得るようになっているものがある。閉位置に置かれて流れに遭遇したときに、ディスクは、背後に配置されたシャフトに沿って作用する軸力として解釈される負荷を受ける。しかし、このようなシステムにおけるディスクは、それと分かるどんな軸方向変位も受けてはならない。なぜならば、ディスクは、閉位置に戻るたびに、同じ位置に戻らなければならないからである。丸いローラ・ベアリングをベアリング・アセンブリ内で用いる既知のシステムは、ディスクの軸方向変位を受けるため、斜めに取り付けたバタフライ・バルブ・ディスクを用いるシステムに適した軸方向位置制御がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，２９０，６１５Ａ号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、バルブ・システムが提供される。バルブ・システムは、貫通する流体の流れを有する導管と、バタフライ・バルブ・アセンブリとを含む。バタフライ・バルブ・アセンブリは、導管内を斜めに延びるシャフトと、バタフライ・ディスクと、導管の外部表面上に位置する第１のベアリング・アセンブリと、を含む。バタフライ・ディスクは、シャフトを通して収容するサイズの通路を含む。バタフライ・ディスクは、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに導管を通る流体流れを制限するように動作する。第１のベアリング・アセンブリは、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成されている。第１のベアリング・アセンブリは、複数のテーパ・ローラ・ベアリングであって、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置され、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されたテーパ・ローラ・ベアリングを含んでいる。
【０００７】
別の態様においては、ベアリング・アセンブリが提供される。ベアリング・アセンブリは、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成されている。第１のベアリング・アセンブリは、複数のテーパ・ローラ・ベアリングであって、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置され、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・バルブ・アセンブリを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されたテーパ・ローラ・ベアリングを含んでいる。
【０００８】
さらに別の態様においては、導管内の流体の流れを制御するための方法が提供される。本方法は、バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に、シャフトが導管内を斜めに延びるように配置することであって、バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む、配置することを含む。また本方法は、導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することを含む。
【０００９】
非限定で非網羅的な実施形態について、以下の図を参照して説明する。なお、特に指示のない限り、同様の参照数字は、種々の図の全体に渡って同様の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】典型的な航空機において用いられる典型的な防氷装置の概略図である。
【図２】図１に示す典型的な防氷装置とともに用いる典型的なバルブ・システムの断面図である。
【図３】図２に示す典型的なバルブ・システムとともに用いる典型的なベアリング・アセンブリの斜視図である。
【図４】典型的なベアリング・アセンブリの断面図である。
【図５】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・レースの端面図である。
【図６】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・レースを図５に示す線６−６に沿って見た断面図である。
【図７】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリングの端面図である。
【図８】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリングを図７に示す線８−８に沿って見た断面図である。
【図９】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・ケージの端面図である。
【図１０】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的なベアリング・ケージを図９に示す線１０−１０に沿って見た断面図である。
【図１１】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的な外部のベアリング・リングの端面図である。
【図１２】図３に示すベアリング・アセンブリとともに用いる典型的な外部のベアリング・リングを図１１に示す線１２−１２に沿って見た断面図である。
【図１３】導管内の流体の流れを制御する方法のためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、典型的な防氷装置１１０を含む典型的な航空機１００の概略図である。典型的な実施形態においては、航空機１００は、機体１２０と、そこから延びる翼１３０とを含み、また翼１３０に結合されたガス・タービン・エンジン１４０を含む。防氷装置１１０は、エンジン１４０から翼１３０の前縁１６０に沿って延びる導管１５０を含む。導管１５０のサイズおよび方向は、高温抽気１７０の流れをエンジン１４０から前縁１６０に沿って送って、寒い天候条件および／または飛行中に生じる翼１３０上への氷の蓄積を実質的に防止するように設定されている。防氷装置１１０は、エンジン１４０から前縁１６０に沿って生じる抽気１７０の流れを調整するバルブ・アセンブリ１８０を含んでいる。あるいは、バルブ・アセンブリ１８０は、任意の航空機システム内において航空機内の任意の導管に沿って、または圧力調整と貫通する流体の制御とが必要である任意の他の車両内に配置しても良い。
【００１２】
図２は、図１に示す防氷装置１１０ともに用いる典型的なバルブ・システム２００の断面図である。典型的な実施形態においては、バルブ・システム２００は導管２０２内に位置する。これについては、本明細書でより詳細に説明する。バルブ・システム２００はバタフライ・ディスク２０４を含む。バタフライ・ディスク２０４は、導管２０２内に位置し、そのサイズは、図２に示すようにバタフライ・ディスク２０４が閉位置にあるときに、導管２０２を通る流体流れ（矢印２０６によって示す）を実質的に最小限にするように設定されている。シャフト２０８が、バタフライ・ディスク２０４内に画定された通路２１０を通って延びている。シャフト２０８のサイズおよび方向は、バタフライ・ディスク２０４を開位置と閉位置との間で回転させるように設定されている。より具体的には、典型的な実施形態において、シャフト２０８は、導管２０２内の第１の箇所２１４における孔２１２を通って長さＬ1だけ延び、同様に、導管２０２内の半径方向に反対側の第２の箇所２１８における孔２１６を通って長さＬ2だけ延びている。典型的な実施形態においては、第１のベアリング・アセンブリ２２０が、導管２０２の外部表面２２４上の対応するベアリング・カバー２２２内に位置している。第１のベアリング・アセンブリ２２０のサイズおよび方向は、シャフト２０８の第１の端部２２６および長さＬ1を内部に収容するように設定されている。同様に、第２のベアリング・アセンブリ２３０が、導管２０２の外部表面２２４上の対応するベアリング・カバー２３２に位置している。第２のベアリング・アセンブリ２３０のサイズおよび方向は、シャフト２０８の反対側の第２の端部２３４および長さＬ2を内部に収容するように設定されている。動作中、バタフライ・ディスク２０４が開位置と閉位置との間で回転するときに、ベアリング・アセンブリ２２０、２３０によって、バタフライ・ディスク２０４の実質的に無摩擦の回転が実現される。これについては、本明細書でより詳細に説明する。
【００１３】
図２に例示するように、シャフト２０８は、導管２０２を中心軸２４０から測定した角度α1で通り抜けて延びている。典型的な実施形態においては、角度α1は約８０°である。あるいは、角度α1は、約７５°〜約８５°の範囲の角度であっても良いし、バルブ・アセンブリ２００が本明細書で説明したように機能可能になる任意の角度であっても良い。
【００１４】
図３は、図２に示すバルブ・システム２００とともに用いる典型的なベアリング・アセンブリ３００（たとえば、第１のベアリング・アセンブリ２２０および／または第２のベアリング・アセンブリ２３０など）の斜視図であり、図４は、その断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・アセンブリ３００は、内部のベアリング・レース３１０と、ベアリング・レース３１０内に位置する複数のテーパ・ローラ・ベアリング３２０と、ベアリング・ケージ３３０とを含む。ベアリング・ケージ３３０は、複数のローラ・ベアリング３２０をそれぞれ、内部のベアリング・レース３１０の周りの周方向位置に収容して保持する。これについては、本明細書で説明する。ベアリング・アセンブリは、外部のベアリング・リング３４０を含む。外部のベアリング・リング３４０は、内部のベアリング・レース３１０、テーパ・ローラ・ベアリング３２０、およびケージ３３０を内部に収容する。これについては、本明細書でより詳細に説明する。
【００１５】
図５は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なベアリング・レース３１０の端面図であり、図６はその断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、実質的に円筒型の断面であり、開口部３５０を含んでいる。開口部３５０のサイズおよび方向は、図２に示すように、シャフト２０８を通して収容するように設定されている。典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、第１の端部３５２において直径Ｄ1を含み、第２の端部３５４において直径Ｄ2を含んでいる。Ｄ2はＤ1よりも大きく、斜めに配向された表面３５６が第１の端部３５２と第２の端部３５４との間を延びるようになっている。傾斜面３５６は、回転３５８の軸から角度α2でずれている。典型的な実施形態においては、角度α2は約１５°である。あるいは、ベアリング・レース３１０のサイズおよび方向は、ベアリング・アセンブリ３００が本明細書で説明したように機能可能になるように設定されている。
【００１６】
典型的な実施形態においては、ベアリング・レース３１０は、傾斜面３５６上を長さＬ3だけ延びる溝３６０を含んでいる。溝３６０のサイズおよび方向は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に収容するように設定されている。これについては、本明細書でより詳細に説明し、たとえば図３に示している。ベアリング・レース３１０は、ベアリング・レースの第１の端部３５２に隣接して位置する第１のフランジ３６２を含む。第１のフランジ３６２は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に保持するものである。同様に、ベアリング・レース３１０は、ベアリング・レースの第２の端部３５４に隣接して位置する第２のフランジ３６４を含む。第２のフランジ３６４は、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内にさらに保持するものである。あるいは、ベアリング・レース３１０は、任意のへり、延長部分、または保持要素として、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を溝３６０内に実質的に保持し、またベアリング・アセンブリ３００が本明細書で説明したように機能可能になるものを含んでいても良い。
【００１７】
図７は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なテーパ・ローラ・ベアリング３２０の端面図であり、図８は、その断面図である。典型的な実施形態においては、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、実質的に円錐状の断面である。より具体的には、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、直径Ｄ3を有する第１の端部３７０と、直径Ｄ4を有する第２の端部３７２とを含んでいる。典型的な実施形態においては、Ｄ4はＤ3よりも大きい。テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、輪郭が実質的に滑らかな外面３７４であって、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が図６に示すようなベアリング・レース溝３６０内に収まるように長さＬ4を含む外面３７４を含んでいる。
【００１８】
典型的な実施形態においては、テーパ・ローラ・ベアリング３２０は、熱処理した４４０Ｃステンレス鋼を旋削プロセスを用いて機械加工することによって製造される。あるいは、テーパ・ローラ・ベアリングを、約６５０°Ｆまでの温度で用いても良い任意の耐食材料から製造しても良い。
【００１９】
図９は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的なベアリング・ケージ３３０の端面図であり、図１０は、その断面図である。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は実質的に円錐状の断面である。より具体的には、ベアリング・ケージ３３０は、直径Ｄ5を有する第１の端部３８０と、直径Ｄ6を有する第２の端部３８２とを含む。典型的な実施形態においては、Ｄ6はＤ5よりも大きい。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、開口部３８３を含んでいる。開口部３８３のサイズおよび方向は、ベアリング・レース３１０（図３に示す）を通して収容するように設定されている。典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、複数の周方向に離間に配置された容器３８４を含んでいる。容器３８４のサイズおよび方向は、図３に示すように、対応する数のテーパ・ローラ・ベアリング３２０を内部に収容するように設定されている。またベアリング・ケージ３３０のサイズは、直径Ｄ5がベアリング・レースの直径Ｄ1よりも大きくなるように、またテーパ・ローラ・ベアリング３２０が溝３６０内に位置するときにベアリング・ケージ３３０がベアリング・レース３１０とテーパ・ローラ・ベアリング３２０とを内部に収容するように、設定されている。
【００２０】
典型的な実施形態においては、ベアリング・ケージ３３０は、アルミニウム／青銅合金から加工プロセスを用いて製造される。あるいは、ベアリング・ケージを、約６５０°Ｆまでの温度で用いても良い任意の耐食材料から製造しても良い。
【００２１】
図１１は、図３に示すベアリング・アセンブリ３００とともに用いる典型的な外部のベアリング・リング３４０の端面図であり、図１２は、その断面図である。典型的な実施形態においては、外部のベアリング・リング３４０は実質的に円形であり、そのサイズおよび構成は、ベアリング・レース３１０、テーパ・ローラ・ベアリング３２０、およびベアリング・ケージ３３０を内部に収容するように設定されている。より具体的には、典型的な実施形態において、外部のベアリング・リング３４０は内部の軌道面３９０を含んでいる。軌道面３９０のサイズおよび方向は、図３および４に示すように、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が、対応する溝３６０および容器３８４内に位置したときに、テーパ・ローラ・ベアリング３２０を収容するように設定されている。内部の軌道面３９０は、角度α3として、テーパ・ローラ・ベアリング３２０が、対応する溝３６０および容器３８４内に位置したときにテーパ・ローラ・ベアリング３２０によって画定される角度α4（図４に示す）に実質的に等しい角度α3を含んでいる。
【００２２】
図１３は、導管（たとえば図１に示す導管１５０など）内の流体の流れを制御する方法４００に対するフロー図である。典型的な実施形態においては、方法４００は、本明細書で説明したように、シャフトが導管内を斜めに延びるように、バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に配置すること４１０を含む。バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む。バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に配置すること４１０はさらに、シャフトを導管内で流れの軸から約１０度ずれた角度に配向すること４２０を含む。
【００２３】
典型的な実施形態においては、方法４００は、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを加工プロセス（たとえば旋盤を用いた旋削プロセス、あるいは打ち抜きプロセスなど）を用いて製造すること４３０を含む。方法４００は、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に、導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内の周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて保持すること４４０を含む。バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持すること４４０はさらに、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを約２０度のベアリング角度に配向すること４５０を含む。
【００２４】
以上、ベアリング・アセンブリおよびバルブ・システムの典型的な実施形態について詳細に説明している。前述したベアリング・アセンブリによって、動作中のバルブ・システムの構成部品に対する軸方向および半径方向位置を保持することが、テーパ・ローラ・ベアリングをベアリング・レースおよびハウジング内に含むことによって容易になる。さらに、本明細書で説明したテーパ・ローラ・ベアリングは、焼き戻しされたステンレス鋼材料から製造される。焼き戻しされたステンレス鋼材料は、高温に耐え、また腐食を実質的に防止するため、本明細書で説明したテーパ・ローラ・ベアリングは、より広範囲の用途で用いても良い。
【００２５】
前述の説明には多くの詳細が含まれているが、これらは、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならず、単に、現時点で好ましい実施形態のうちの一部についての説明を与えるものと解釈しなくてならない。同様に、本発明の趣旨または範囲から逸脱しない本発明の他の実施形態を考案しても良い。異なる実施形態から得られる特徴を組み合わせて用いても良い。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項およびその合法的な均等物のみによって指示されて限定されるものであり、前述の説明によるものではない。本明細書で開示した本発明に対する付加、削除、および変更であって、請求項の意味および範囲に含まれるものはすべて包含される。
【００２６】
本明細書で説明した装置および方法は、航空機上の防氷装置とともに用いるベアリング・アセンブリとの関連で説明しているが、当然のことながら、本装置および方法は航空宇宙用途に限定されない。同様に、例示したシステム構成要素は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろシステム構成要素は、本明細書で説明した他の構成要素から独立および別個に用いることができる。
【００２７】
本明細書で用いる場合、要素またはステップを単数形で記載して、その前に用語「ａ」または「ａｎ」がある場合には、複数の要素またはステップを排除していないものと理解しなくてはならない。ただし、このような排除が明確に記載されている場合は除く。さらに、本発明の「一実施形態」に言及する場合、記載された特徴をやはり取り入れているさらなる実施形態の存在を排除するものと解釈することは意図されていない。
【００２８】
この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定められるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有するか、または請求項の文字通りの言葉使いとの差が非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通する流体の流れを含む導管と、
バタフライ・バルブ・アセンブリと、を含み、
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは、
導管内を斜めに延びるシャフトと、
前記シャフトを通して収容するサイズの通路を含むバタフライ・ディスクであって、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、導管を通る流体流れを制限するように動作するバタフライ・ディスクと、
前記導管の外部表面上に位置し、前記シャフトの第１の端部を通して収容するように構成された第１のベアリング・アセンブリであって、ベアリング・レースに沿って周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成された第１のベアリング・アセンブリと、を含むバルブ・システム。
【請求項２】
前記導管の外部表面上で前記第１のベアリング・アセンブリの半径方向反対側に位置する第２のベアリング・アセンブリであって、前記シャフトの第２の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レースに沿って周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成された第２のベアリング・アセンブリをさらに含む請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項３】
前記第１のベアリング・アセンブリは第１のベアリング・ケージを含み、前記第１のベアリング・ケージは、前記第１の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第１の複数の容器を含み、
前記第２のベアリング・アセンブリは第２のベアリング・ケージを含み、前記第２のベアリング・ケージは、前記第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第２の複数の容器を含む請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項４】
前記第１のベアリング・アセンブリは内部のベアリング・リングを含み、前記内部のベアリング・リングは、前記シャフトの前記第１の端部を内部に収容するように構成された内孔を含む請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項５】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングは、前記第１および第２のベアリング・レースに対して、約２０度のベアリング角度で位置する請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項６】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングはステンレス鋼から製造される請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項７】
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは航空機防氷装置内に位置する請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項８】
前記シャフトは、前記導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で位置する請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項９】
バタフライ・バルブ用のベアリング・アセンブリであって、前記ベアリング・アセンブリは第１のベアリング・アセンブリを含み、前記第１のベアリング・アセンブリは、導管の外部表面上に位置し、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・バルブ・アセンブリを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されるベアリング・アセンブリ。
【請求項１０】
前記導管の外部表面上で前記第１のベアリング・アセンブリの半径方向反対側に位置する第２のベアリング・アセンブリをさらに含み、前記第２のベアリング・アセンブリは、前記シャフトの第２の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成される請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１のベアリング・アセンブリは第１のベアリング・ケージを含み、前記第１のベアリング・ケージは、前記第１の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第１の複数の容器を含み、
前記第２のベアリング・アセンブリは第２のベアリング・ケージを含み、前記第２のベアリング・ケージは、前記第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第２の複数の容器を含む請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１のベアリング・アセンブリは内部のベアリング・リングを含み、前記内部のベアリング・リングは、前記シャフトの前記第１の端部を内部に収容するように構成された内孔を含む請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングは、前記第１および第２のベアリング・レースに対して、約２０度のベアリング角度で位置する請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングはステンレス鋼から製造される請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１５】
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは航空機防氷装置内に位置する請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１６】
前記シャフトは、前記導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で位置する請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１７】
導管内の流体の流れを制御するための方法であって、
バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に、シャフトが導管内を斜めに延びるように配置することであって、バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む、配置することと、
導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することと、を含む方法。
【請求項１８】
導管内にバタフライ・バルブ・アセンブリを配置することはさらに、シャフトを導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で配置することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することはさらに、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを約２０度のベアリング角度に配向することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
複数のテーパ・ローラ・ベアリングを、加工プロセスを用いて製造することをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
貫通する流体の流れを含む導管と、
バタフライ・バルブ・アセンブリと、を含み、
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは、
導管内を斜めに延びるシャフトと、
前記シャフトを通して収容するサイズの通路を含むバタフライ・ディスクであって、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、導管を通る流体流れを制限するように動作するバタフライ・ディスクと、
前記導管の外部表面上に位置し、前記シャフトの第１の端部を通して収容するように構成された第１のベアリング・アセンブリであって、ベアリング・レースに沿って周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成された第１のベアリング・アセンブリと、を含むバルブ・システム。
【請求項２】
前記導管の外部表面上で前記第１のベアリング・アセンブリの半径方向反対側に位置する第２のベアリング・アセンブリであって、前記シャフトの第２の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レースに沿って周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成された第２のベアリング・アセンブリをさらに含む請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項３】
前記第１のベアリング・アセンブリは第１のベアリング・ケージを含み、前記第１のベアリング・ケージは、前記第１の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第１の複数の容器を含み、
前記第２のベアリング・アセンブリは第２のベアリング・ケージを含み、前記第２のベアリング・ケージは、前記第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第２の複数の容器を含む請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項４】
前記第１のベアリング・アセンブリは内部のベアリング・リングを含み、前記内部のベアリング・リングは、前記シャフトの前記第１の端部を内部に収容するように構成された内孔を含む請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項５】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングは、前記第１および第２のベアリング・レースに対して、約２０度のベアリング角度で位置する請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項６】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングはステンレス鋼から製造される請求項２に記載のバルブ・システム。
【請求項７】
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは航空機防氷装置内に位置する請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項８】
前記シャフトは、前記導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で位置する請求項１に記載のバルブ・システム。
【請求項９】
バタフライ・バルブ用のベアリング・アセンブリであって、前記ベアリング・アセンブリは第１のベアリング・アセンブリを含み、前記第１のベアリング・アセンブリは、導管の外部表面上に位置し、シャフトの第１の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときにバタフライ・バルブ・アセンブリを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成されるベアリング・アセンブリ。
【請求項１０】
前記導管の外部表面上で前記第１のベアリング・アセンブリの半径方向反対側に位置する第２のベアリング・アセンブリをさらに含み、前記第２のベアリング・アセンブリは、前記シャフトの第２の端部を通して収容するように構成され、ベアリング・レース内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを含み、前記バタフライ・バルブ・アセンブリが閉位置にあるときに、前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持するように構成される請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１のベアリング・アセンブリは第１のベアリング・ケージを含み、前記第１のベアリング・ケージは、前記第１の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第１の複数の容器を含み、
前記第２のベアリング・アセンブリは第２のベアリング・ケージを含み、前記第２のベアリング・ケージは、前記第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングを内部に収容するように構成された第２の複数の容器を含む請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１のベアリング・アセンブリは内部のベアリング・リングを含み、前記内部のベアリング・リングは、前記シャフトの前記第１の端部を内部に収容するように構成された内孔を含む請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングは、前記第１および第２のベアリング・レースに対して、約２０度のベアリング角度で位置する請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１および第２の複数のテーパ・ローラ・ベアリングはステンレス鋼から製造される請求項１０に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１５】
前記バタフライ・バルブ・アセンブリは航空機防氷装置内に位置する請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１６】
前記シャフトは、前記導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で位置する請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。
【請求項１７】
導管内の流体の流れを制御するための方法であって、
バタフライ・バルブ・アセンブリを導管内に、シャフトが導管内を斜めに延びるように配置することであって、バタフライ・バルブ・アセンブリは、開位置と閉位置との間で動作可能なバタフライ・ディスクを含む、配置することと、
導管の外部表面上に位置する少なくとも１つのベアリング・アセンブリ内に周方向に離間に配置された複数のテーパ・ローラ・ベアリングを用いて、バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することと、を含む方法。
【請求項１８】
導管内にバタフライ・バルブ・アセンブリを配置することはさらに、シャフトを導管内に、垂直方向から約１０度ずれた角度で配置することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記バタフライ・ディスクを実質的に一定の軸方向位置に保持することはさらに、複数のテーパ・ローラ・ベアリングを約２０度のベアリング角度に配向することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
複数のテーパ・ローラ・ベアリングを、加工プロセスを用いて製造することをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１２−５０７６７５（Ｐ２０１２−５０７６７５Ａ）
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３４５７７（Ｐ２０１１−５３４５７７）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５９３０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６２４７３
【国際公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５９３０４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６２４７３
【国際公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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