JP2001050414A

JP2001050414A - 回転弁

Info

Publication number: JP2001050414A
Application number: JP11220809A
Authority: JP
Inventors: Chikashi Gomi; 知佳士五味; Masaru Takusagawa; 勝田草川
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: CA2348571A1; CA2348571C; US20020175306A1; JP3816275B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブの本体部分を共通構成部品としてモジ
ュール化することにより、配管ニーズや設置環境に応じ
て全体部分以外の部品のみを交換するようにしてコスト
の低減化を図り、経済性を格段に良好にし、本体部分を
配管に装着したライブ状態で本体部分以外を交換するこ
とを可能とし、更には、各構成部分の連結部位がずれる
おそれがなく、確実に連結できるようにした回転弁であ
る。【解決手段】ボデー１０に設けたシート１１を介して
弁体１２を回動自在に設けたバルブ本体２３を共通構成
部品としてモジュール化し、弁体１２を開閉するステム
１３、１４を貫通させたボデー１０の貫通位置に着脱部
１５を設け、一方、少なくとも２種類の連結部２６、２
７と適宜の操作部３４、４０を選択してこれらを組み合
わせると共に、前記着脱部１５に連結部２６、２７を着
脱自在に固着し、かつ、連結部２６、２７に操作部３
４、４０を取付けた回転弁である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調設備、プラン
ト設備、工場設備等に用いる給水、給湯、冷温水、冷却
水及び空気配管やその他の流体用配管に装着するバタフ
ライ弁、ボール弁やコック弁等の回転弁に関し、特に、
バルブの本体部分を共通部品としてモジュール化するこ
とにより、バルブ本体部分に各種のタイプに応じたその
他の構成部品を着脱させて各種のバルブを構成した回転
弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２１は、回転弁のうち、広く用いられ
ている通常のバタフライ弁の一例を示す正面図である。
このバタフライ弁は、円筒状のボデー１内にゴム製のシ
ートリング２を設け、このシートリング２内を回転して
開閉するジスク３をステムで回動自在に設けられ、この
ステムは、ボデー１に突設した長い軸筒４内に設けら
れ、この軸筒４の上端に形成したフランジ５上に同図に
示したレバー操作機６やギア操作機或は電動・空油圧式
等のアクチュエータをボルト・ナット７、８により固着
したものである。

【０００３】このバタフライ弁は、特に保温材を被覆す
る必要性のある場合やその他の配管ニーズに応じたロン
グネックタイプのバタフライ弁であり、一方、バルブの
軸筒部分を短く形成したショートネックタイプのバタフ
ライ弁も存在している。これらの各種のバタフライ弁
は、対応した構成部品を組み込んでそれぞれバルブ全体
を構成し、用途別に応じたバルブ製品を市場へ投入して
いる。

【０００４】更に、本件出願人は、使用に際して開閉頻
度が低いバタフライ弁として、ノンネックタイプのバタ
フライ弁を提案している（特開平８−３１２７９５号公
報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のバ
タフライ弁は、配管ニーズや設置環境に応じた各種のバ
ルブとして個別にタイプ別製品を製造してユーザの要請
に応じていた。そのため、各種の市場要求に応じる必要
性から、自ずと部品点数が増加し、しかも、部品の在庫
管理等の要請も多くなっており、そのため、コストアッ
プの要因ともなり、省資源化と経済性の観点からして
も、これらの課題を解決したバタフライ弁等の回転弁の
開発が望まれていた。

【０００６】また、例えば、回転弁に搭載する操作機６
は、フランジ５にボルト・ナット７、８で操作機６を固
着している。従って、この場合、図２２に示すように、
フランジ５の穴部５ａとボルト７の外径にクリアランス
があるため、バタフライ弁に捩りや回転トルクが発生す
ると、クリアランス分の位置がずれ、ボルト７が緩む原
因となる。このように回転弁において、部材間をボルト
結合するとややずれが生じ、特に、弁体閉止位置の精度
が低下するおそれがあった。

【０００７】本発明は、従来の各種の課題点を一挙に解
消するために鋭意研究の結果開発したものであり、その
目的とするところは、バルブの本体部分を共通構成部品
としてモジュール化することにより、配管ニーズや設置
環境に応じて全体部分以外の部品のみを交換するように
してコストの低減化を図り、経済性を格段に良好にし、
本体部分を配管に装着したライブ状態で本体部分以外を
交換することを可能として施工性を高め、更には、本体
部分との連結部位がずれるおそれがなく、確実に連結で
きるようにしてバルブの開閉精度の向上を図ることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１における発明は、ボデーに設けたシートを
介して弁体を回動自在に設けたバルブ本体を共通構成部
品としてモジュール化し、弁体を開閉するステムを貫通
させたボデーの貫通位置に着脱部を設け、一方、少なく
とも２種類の連結部と適宜の操作部を選択してこれらを
組み合わせると共に、前記着脱部に連結部を着脱自在に
固着し、かつ、連結部に操作部を取付けた回転弁であ
る。

【０００９】請求項２における発明は、円筒形のボデー
に設けたシートを介してジスクを回動自在に設けたバタ
フライ弁のバルブ本体にステムを組み込み、このバルブ
本体とステムを共通構成部品とし、このうち、ロングネ
ックタイプの場合は、ステムに延設軸を接続している。

【００１０】請求項３における発明は、着脱部と連結部
の接続構造は、回り止め嵌合とねじ止めにより固着する
ようにしている。

【００１１】請求項４における発明は、連結部を長尺筒
形状に形成し、連結部の上端に操作部を搭載するための
フランジ状の搭載部を設けてロングネックタイプのバル
ブを構成している。

【００１２】請求項５における発明は、連結部を短尺筒
形状に形成し、連結部の上端に操作部を搭載するための
フランジ状の搭載部を設けてショートネックタイプのバ
ルブを構成している。

【００１３】請求項６における発明は、連結部を短尺筒
形状に形成し、連結部には、ステムの上端に固着した操
作部を上下動自在に、かつ、ステムと共に回転する空間
を連結部内に設け、この空間には、操作部の回転規制域
を形成するストッパ部と操作部を上昇付勢位置で全開、
全閉或は中間開度位置にロックさせる係止部を設けるよ
うにしている。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明における回転弁は、バタフ
ライ弁、ボール弁やコック弁等に適用できるが、本例
は、このうち、バタフライ弁に応用した例を図面に従っ
て具体的に説明する。図１及び図３において、円筒形の
ボデー１０の内周にゴム、樹脂等の軟質材で形成したリ
ング状のシート１１を装着している。このシート１１の
内周面を回転する円板状のジスク（弁体）１２で流路を
開閉するようにしている。

【００１５】１３、１４は上下ステムであり、この上ス
テム１３を貫通させたボデー１０の貫通位置にやや突設
した着脱部１５を形成している。着脱部１５を有するボ
デー１０は、アルミ合金ダイキャスト製で製造し、軽量
化を図っている。

【００１６】また、上下ステム１３、１４の外周囲に
は、樹脂製で環状空間１６ａ、１７ａを有する筒状ベア
リング１６、１７を装入し、外端部に形成した折曲部１
６ｂ、１７ｂと着脱部１５に形成した凹溝１８、１９の
間にＯリング２０、２１を装入しており、下ステム１４
は、図３に示すように、エンドプレート２２で被蓋して
いる。このベアリング１６、１７は、上下ステム１３、
１４のかじりつきを防ぎ、上下ステム１３、１４の操作
トルクの低減を図っている。

【００１７】共通構成部品であるバルブ本体２３は、ボ
デー１０、シート１１、ジスク１２、上下ステム１３、
１４とこれをシールするベアリング１６、１７で構成し
てモジュール化するようにしている。このうち、上ステ
ム１３は、バルブ本体２３と共に、共通構成部品とする
こともでき、この場合、図１及び図６に示すように、ロ
ングネックタイプに用いるときは、金属製の延設軸２４
を上ステム１３の上端に回動不能に嵌合してロングネッ
ク用のステムにしている。この延設軸２４は、図６に示
すように、上部が角軸２４ａ、中間部位と下部が丸軸で
あり、下部の孔２４ｂが上ステム１３の上端と同形状で
上下に嵌合する中継の機能を有する。

【００１８】上ステム１３を共通構成部品にしないロン
グネックタイプのバタフライ弁の場合は、図３に示すよ
うに上ステム１３と延設軸２４を用いることなく、対応
した長いステム２５を用いるようにしている。これらの
上ステム１３と長いステム２５のどちらを用いるかは、
実施に応じて適宜に選択する。

【００１９】また、金属製の連結部は、ロングネック用
の長尺筒形状の連結部２６とショートネック用とノンネ
ック用の短尺筒形状の連結部２７の２種類があり、この
連結部２６、２７の下端部２６ａ、２７ａには、図７及
び図１１に示すように、嵌合用の環状の凸部２８と回り
止め用の係止凸部２９が突設形成されており、この凸部
２８が凹溝１８に嵌合され、係止凸部２９が凹溝１８に
連設された係止凹部３０に係止されて回り止めされる。
なお、この凹凸部は、回り止め嵌合される形状であれ
ば、いかなる形状であっても良く、例えば、凹部を連結
部２６、２７に形成し、凸部を着脱部１５に形成しても
良く、又は、両者の接合と回り止め部位が多角形の凹凸
部になるように形成するようにしても良い。更に、連結
部２６のフランジ状の下端部２６ａは、着脱部１５の取
付面１５ａの４つのめねじ１５ｂに４つのボルト３１を
ボルト止めしており、また、連結部２７の下端部２７ａ
は、着脱部１５の取付面１５ａのめねじ１５ｂにねじ穴
３１ａを介して２つの六角穴付きのボルト３１でボルト
止めしている。

【００２０】また、図４に示すように、ロングネック用
の連結部２６の上端には、フランジ状搭載部３２を設
け、この搭載部３２には、貫通穴３２ａを貫通し、ボル
ト・ナットを介して、ギア操作機３４やレバー操作機或
は電動・空油圧等の操作部を搭載するようにしている。
長いステム２５やロングネック用の上ステム１３には、
ステム用ベアリング３５を装着し、上ステム１３に装着
した割りリング３６を連結部２６の内側の一部に係止し
たベアリング３５の下端部に係合させてステムの飛び出
しを阻止している。

【００２１】また、図９に示すように、ショートネック
用の連結部２７の上端のフランジ状搭載部２７ｂにも、
上記と同様の操作機３４をボルト・ナットを介して搭載
しており、また、上ステム１３には、ステム用ベアリン
グ３７を装着し、このベアリング３７の下端を連結部２
７の内部に係合し、かつ、上ステム１３に割りリング３
８を装着し、このリング３８をベアリング３７の下端部
に係合して上ステム１３の飛び出しを防止している。こ
の連結部２７は、図１２に示すように搭載部２７ｂに対
角２ヶ所で操作機３４又は係止部４４を取付け、他の対
角２ヶ所でボデー１０に固定するもので、ボルト３１の
挿入孔の底部を縮径し、この縮径部の厚みをロングネッ
ク用の連結部２６のフランジ状下端部２６ａと同じ厚み
に形成し、ボルト３１の共通化を図っている。

【００２２】一方、図１４に示すように、ノンネックタ
イプの場合は、連結部２７の内部にバネ３９を設け、こ
のバネ３９で上昇付勢させた操作部４０の非円形部４０
ａに上ステム１３を嵌合して回動不能に止めねじ４１で
固着し、この操作部４０には、全開・全閉時ロックする
係止突部４０ｂが形成され、上部には、レンチ等の工具
４２を嵌合して回動操作するための角形部４０ｄとレン
チ等の工具４２で押圧するための押圧面部４０ｅと開度
表示部４０ｆ並びに係止部４４の貫入孔４４ｄに嵌入す
る位置決め用突部４０ｇを形成している。

【００２３】この操作部４０を上下動自在に、かつ、上
ステム１３と共に回転する空間４３を連結部２７内に設
け、連結部２７には、操作部４０の係止突部４０ｂとロ
ックする係止部４４を設けている。本例における係止部
４４ａ、４４ｂは、略９０°間隔に設け、この係止部
は、連結部２７の上面にボルト・ナット４５ａ、４５ｂ
で係止プレートを固着し、この係止プレート４４に係止
部を形成している。また、搭載部２７ｂに設けた突部５
２を係止部４４の貫入孔４４ｃに嵌入して係止部４４を
搭載部２７ｂに位置決めして固着されるようにしてい
る。また、上記の空間４３には、操作部４０を例えば、
９０°の間隔で回動できる領域を形成するストッパ部４
６を形成している。

【００２４】更に、ノンネックタイプであって、空調設
備用に冷温水を流す場合等、結露対策を要するときは、
図１６に示すように、保温材４７を被覆するが、この場
合は、保温材４７の侵入を防止するためのカバー４８を
連結部２７の上部に嵌着し、また、開度表示部材４９を
カバー４８内に嵌着してカバー４８内を密封するように
している。なお、適用流体が空気・油・ガス等の場合
は、カバー４８を取付けたり、また、保温材４７を被覆
する必要がなく、この場合は、操作部４０の開度表示部
４０ｆで弁の開度を確認することができる。図中５０は
バルブ本体２３を配管に装着する際の芯出し用のガイド
部であり、５１は、ステムの上端に形成しためねじであ
る。

【００２５】図１９は、ノンネックタイプの他例を示し
たもので、図１４に示した例を変更したものである。図
１９における操作部４０の下部に、全周に形成した歯車
部４０ｇを形成し、歯車部４０ｇの下面にストッパー部
４６により９０°の回転規制を受ける係止突部４０ｂを
設けている。この歯車部４０ｇは、バネ３９の弾発で係
止部４４の歯車形状の係止部４４ｄの歯とかみ合い、一
方、操作部４０を押し下げるとかみ合いが外れて略９０
°の回転が可能となる。従って、９０°の範囲で歯のピ
ッチ分での中間停止と全開、全閉でのロックができるよ
うに構成されている。

【００２６】図２０に示した例は、この発明における他
例を示すバタフライ弁の一部であり、図１４と同一部分
は同一符号で示す。同図において、ボデー１０に軸筒部
５２を一体に形成し、この軸筒部５２に操作部４０を設
けた例である。円筒形のボデー１０に設けたシート１１
を介してジスク１２を回動自在に設け、ジスク１２に連
結した上ステム１３をボデー１０に形成した軸筒部５２
に軸装し、軸装部５２には、ステム１３の上端に固着し
た操作部４０をバネ３９を介して弾発させて上下動自在
に、かつステム１３と共に回転する空間４３を軸筒部５
２内に設け、空間４３には、操作部４０の回転規制域を
形成するストッパ部４６と操作部４０を上昇位置で全開
・全閉或は中間開度位置にロックする係止部４４を設け
た回転弁である。

【００２７】次に、本発明における上記実施形態の作用
を説明する。ショートネックタイプのバタフライ弁とし
て使用する場合は、図９に示すようにバルブ本体２３の
着脱部１５に連結部２７を固着して構成し、搭載部２７
ｂには、操作機３４を固着する。

【００２８】また、ノンネックタイプのバタフライ弁と
して使用する場合は、図１４に示すようにバルブ本体２
３の着脱部１５に連結部２７を固着し、この連結部２７
内にバネ３９、上ステム１３に固着した操作部４０と係
止部４４を固着して構成する。

【００２９】更には、ロングネックタイプのバタフライ
弁として使用する場合には、図１又は図３に示すように
バルブ本体２３の着脱部１５に連結部２６を固着し、上
ステム１３に延設軸２４を設けるか、或は、長いステム
２５をバルブ本体２３に装着して構成し、連結部２６の
搭載部３２には操作機３４を固着して構成する。このよ
うに、３つのタイプのバタフライ弁を要求に応じて構成
することができ、共通構成部品であるバルブ本体２３の
着脱部１５に対応構成部品を固着することによって組み
込みが可能である。

【００３０】次に、３つのタイプのバタフライ弁をそれ
ぞれ交換するには、ロングネックタイプのバタフライ弁
の場合は、図１に示すように、バルブ本体２３の着脱部
１５に長尺筒形状の連結部２６をボルト３１で固着する
と共に、連結部２６の下面に形成した凸部２８と係止凸
部２９を着脱面１５ａに形成した係止凹部３０に嵌合す
ると、連結部２６は、回転が阻止された状態で固着され
る。従って、連結部２６に捩れや回転トルクが発生して
も、両者連結部位が回転するおそれはない。更に、連結
部２６の搭載部３２にギア操作機３４等の操作部をボル
ト・ナットで固着し、ステム１３、２５を操作機３４の
出力軸と連結する。この場合、上ステム１３に延設軸２
４を設けている場合は、バルブ本体２３と共に上ステム
１３も共通部品構成とすることができると共に、ロング
ネックタイプとショートネック、ノンネックタイプとの
互いの交換をバルブ本体２３を配管に装着した状態で可
能としている。

【００３１】次に、ショートネックタイプのバタフライ
弁にする場合は、連結部２６と操作機３４をボルト・ナ
ットを外して取り外した後に、この着脱部１５に短筒形
状の連結部２７を上記と同様に固着し、連結部２７に操
作機３４を固着することによって施工される（図９参
照）。

【００３２】一方、ノンネックタイプのバタフライ弁に
する場合は、図１４に示すように、短円筒形状の連結部
２７の内部にバネ３９を装着し、このバネ３９の上端に
操作部４０を配置し、かつ、上ステム１３の上端に形成
しためねじ５１に止めねじ４１を螺着して操作部４０を
上ステム１３に回動不能に、かつ、上下動自在に弾発さ
せて取付ける。更に、連結部２７の上面に係止プレート
（係止部）４４をボルト４５ａで固着することによって
完成する。

【００３３】そして、この操作部４０を回転させる際
は、開度表示部材４９を取り外して、このカバー４８の
開口部４８ａよりレンチ等の工具４２を装入して、工具
４２を操作部４０の角形部４０ｄに嵌合して押圧面部４
０ｅを押圧しながら回転すると、操作部４０は、ストッ
パ部４６により９０°の範囲で規制されながら回転する
ので、ジスクは全開又は全閉に回転する。

【００３４】ジスクの全開、全閉、中間開度時におい
て、工具４２の押圧操作を解除すると、バネの弾発力に
より操作部４０が上昇して操作部４０の係止突部４０ｂ
が係止プレート４４の係止部に係止されて確実にロック
される。従って、工具４２で操作部４０を回動操作する
ことによって、全開、全閉、中間開度に操作することが
でき、所定の位置で確実にロックされる。このように、
ロング、ショート、ノンネックの３つのタイプからニー
ズに合わせて選択でき、各種のバリエーションに即座に
対応することができる。

【００３５】

【発明の効果】従って、本発明によると、バルブ本体を
共通構成部品としてモジュール化することによって、ロ
ングネック、ショートネック及びノンネックの各種のタ
イプから、ニーズに対応させて選択することができるた
め、配管ニーズや設置環境に迅速に対応することができ
ると共に、部品を共通化させて部品点数を著しく削減す
ることができ、コストの低減化に寄与でき、経済性に優
れた回転弁を提供することができる。

【００３６】また、バルブ本体を配管に装置したライブ
状態で、バルブ本体以外の部品ユニットを交換すること
ができるため、施工性に優れており、更には、回転弁に
捩れや回転トルクが生じても各構成部分の連結部位がず
れるおそれがなく、そのため、回転弁の開閉精度を向上
させることができる。

【００３７】また、ロングネックタイプの場合は、特
に、結露防止用の弁として機能し、ショートネックタイ
プの場合は、コンパクト化に寄与し、省スペース配管に
適すると共に、ノンネックタイプの場合は、操作機がな
いため、開閉頻度の低い配管ラインに適し、省スペース
化に寄与する等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における回転弁のうち、ロングネックタ
イプのバタフライ弁を示した一部切欠き縦断面図であ
る。

【図２】図１におけるバルブ本体とロングネック用の連
結部を分離した状態を示す一部切欠き拡大斜視図であ
る。

【図３】図１の他例を示すバタフライ弁の縦断面図であ
る。

【図４】図３のバタフライ弁を示した正面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】図３に示したバタフライ弁に用いる延設軸の一
部切欠き拡大断面図である。

【図７】図１において、着脱部に連結部を回り止め状態
で止着する状態を説明した連結部の下面の説明図であ
る。

【図８】図１におけるバタフライ弁から連結部を取り外
したバルブ本体を示す一部切欠き拡大平面図である。

【図９】本発明において、ショートネックタイプのバタ
フライ弁を示した一部切欠き縦断面図である。

【図１０】図９のバタフライ弁を示した正面図である。

【図１１】図９の連結部を逆さにした状態を示す斜視図
である。

【図１２】図９における連結部の半部分を示した一部切
欠き斜視図である。

【図１３】図９のＡ−Ａ部分を断面した断面図である。

【図１４】本発明において、ノンネックタイプのバタフ
ライ弁を示した一部切欠き縦断面図である。

【図１５】図１４に示したバタフライ弁からカバーと開
度表示部材を取り外して示した一部切欠き平面図であ
る。

【図１６】図１４のバタフライ弁を示した正面図であ
る。

【図１７】図１４に示した操作部分を示した分離斜視図
である。

【図１８】図１４に示した連結部分の分離斜視図であ
る。

【図１９】図１４に示した操作部と係止部分の他例を示
した分離斜視図である。

【図２０】他の発明におけるノンネックタイプのバタフ
ライ弁の一例を示した一部切欠き縦断面図である。

【図２１】従来のバタフライ弁の一例を示した正面図で
ある。

【図２２】従来のバタフライ弁の連結部分の一例を説明
するための説明図である。

【符号の説明】

１０ボデー１１シート１２ジスク（弁体）１３上ステム１３ａ上ステム１４下ステム１５着脱部２３バルブ本体２４延設軸２５長いステム２６、２７連結部２８凸部２９係止凸部３０係止凹部３２搭載部３４ギア操作機（操作部）３９バネ４０操作部４０ａ非円形部４０ｄ角形部４２工具４３空間４４係止部４６ストッパ部４９開度表示部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H051 AA02 BB02 BB03 BB04 CC12 CC13 FF01 FF02 FF04 FF08 3H052 AA02 BA25 CC01 EA01 EA02 EA04 EA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボデーに設けたシートを介して弁体を回
動自在に設けたバルブ本体を共通構成部品としてモジュ
ール化し、弁体を開閉するステムを貫通させたボデーの
貫通位置に着脱部を設け、一方、少なくとも２種類の連
結部と適宜の操作部を選択してこれらを組み合わせると
共に、前記着脱部に連結部を着脱自在に固着し、かつ、
連結部に操作部を取付けたことを特徴とする回転弁。
【請求項２】円筒形のボデーに設けたシートを介して
ジスクを回動自在に設けたバタフライ弁のバルブ本体に
ステムを組み込み、このバルブ本体とステムを共通構成
部品とし、このうち、ロングネックタイプの場合は、ス
テムに延設軸を接続した請求項１に記載の回転弁。
【請求項３】前記着脱部と連結部の接続構造は、回り
止め嵌合とねじ止めにより固着するようにした請求項１
又は２に記載の回転弁。
【請求項４】前記連結部を長尺筒形状に形成し、連結
部の上端に操作部を搭載するためのフランジ状の搭載部
を設けてロングネックタイプのバルブを構成した請求項
１乃至３の何れか一項に記載の回転弁。
【請求項５】前記連結部を短尺筒形状に形成し、連結
部の上端に操作部を搭載するためのフランジ状の搭載部
を設けてショートネックタイプのバルブを構成した請求
項１乃至３の何れか一項に記載の回転弁。
【請求項６】前記連結部を短尺筒形状に形成し、連結
部には、ステムの上端に固着した操作部を上下動自在
に、かつ、ステムと共に回転する空間を連結部内に設
け、この空間には、操作部の回転規制域を形成するスト
ッパ部と操作部を上昇付勢位置で全開、全閉或は中間開
度位置にロックさせる係止部を設けた請求項１乃至３の
何れか一項に記載の回転弁。