JP2001254849A - ボールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボール面と当接するボールシートのシール部を
一定の位置にすることができ、その結果、ボールシート
本来のシール寿命を発揮することができるボールバルブ
を提供すること。 【解決手段】バルブ本体１内に流路を開閉可能とするボ
ール２が配置され、ボール２に流路両側よりボールシー
ト４が当接され、ボールシート４が、その先端側の内周
面に、ボール２側に開口して設けられた環状の係止溝５
５にバックアップ用のＯリング４２が配置されたボール
押え５によりボール２に向けて押圧されるようになされ
たボールバルブにおいて、バックアップ用のＯリング４
２がボールシート４の端面に設けられた環状の窪み４１
内に弾性反発力を有した状態で収納されているボールバ
ルブＶ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールバルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールバルブとして、円筒状のバ
ルブ本体内に流路を開閉可能なボールが配置され、この
ボールに流路両側よりポリテトラフルオロエチレン製の
ボールシートが当接され、このボールシートがボール押
えによりボールに向けて押圧されるようになされた所謂
ユニオンタイプのボールバルブがある。このボールバル
ブは接続スリーブをバルブ本体に接続することにより、
ボール押えが接続スリーブで押されてボールに向けて押
圧されるようになっている（たとえば実開昭５７−１０
５４７４号公報を参照）。

【０００３】たとえば、図３に示すように、ユニオンナ
ット７によりバルブ本体１に接続される接続スリーブ６
によりボール押え５が押圧され、ユニオンナット７の締
め具合を調整することによりボール２とボールシート４
との当接圧力が調整されるようになされ、ボールシート
４が摩耗して流体の漏れを生じたときにはユニオンナッ
ト７を増締めして漏れを防止できる機構となっている。

【０００４】また、ユニオンナット７の増締めによる流
体の漏れ防止効果をより有効にするために、ボール押え
５にボールシート取付け用の環状溝５５を設け、この環
状溝５５内にバックアップリングとしての合成ゴム製の
Ｏリング４１を装着し、このＯリング４１を介してボー
ル押え５にてボールシート４をボール２に押圧するよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボールバルブでは、環状溝５５内に装着されているＯリ
ング４２がボールシート４よりも軟らかいゴム製のもの
であるため、ボール２を回動させて流路の開閉を行う際
に、ボール２に作用する回動圧力が硬いボールシート４
を介して軟らかいＯリング４２に全荷重が作用すること
になる。この結果、Ｏリング４２の弾性変形による変位
が大きくなってボール２の軸芯ずれが生じ、ボール２の
回動操作性が悪くなるという問題があった。

【０００６】また、図４に示すように、ボール面と当接
するボールシート４のシール部４ａが、ボールシート４
とＯリング４２とが当接している環状の当接面の範囲内
よりも内方に位置していると、ボール押え５をボール２
側に押圧すると、ボールシート４が内側に倒れることに
なる。この結果、ボール面と当接するボールシート４の
当接位置が一定しないため、予期しないボールシート４
の変形や磨耗が生じて、ボールシート本来のシール寿命
を発揮させることができなかった。

【０００７】また、上記バックアップ用のＯリングを併
用したボールバルブでは、Ｏリングの弾性反発力を大き
くするために、このＯリングが装着される環状溝の溝幅
を小さくする必要がある。しかしながら、この溝幅を小
さくすると、環状溝の内壁側に大きな応力が発生するこ
とになり、その結果、環状溝の内壁が破損する恐れがあ
った。

【０００８】さらに、ボールシートを構成しているポリ
テトラフルオロエチレン樹脂材料は高価なものであり、
図３および図４に示すようなリング体であると、コスト
高となっていた。また、ボール押えの環状溝へのＯリン
グとボールシートの取り付けは別々に行わなければなら
ず、バルブの組み立て生産性が悪いという問題があっ
た。

【０００９】本発明の目的は、ボールの軸芯ずれが発生
せず、ボールの回動操作性にすぐれ、組み立て生産性を
向上することができる安価なボールバルブを提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、バルブ本体内に流路を開閉可能とするボールが配置
され、このボールに流路両側よりボールシートが当接さ
れ、このボールシートが、その先端側の内周面に、ボー
ル側に開口して設けられた環状の係止溝にバックアップ
リングが配置されたボール押えによりボールに向けて押
圧されるようになされたボールバルブにおいて、前記バ
ックアップリングがボールシートの端面に設けられた環
状の窪み内に弾性反発力を有した状態で収納されている
ものである。

【００１１】（作用）請求項１記載の本発明において
は、バックアップリングがボールシートの端面に設けら
れた環状の窪み内に弾性反発力を有した状態で収納され
ているので、ボールシートは、内側に倒れて変形するこ
となく、流路の軸方向に真っ直ぐにバックアップリング
を圧縮する。このため、ボールとボールシートとのシー
ル位置は常に一定となり、安定したシール性能が得ら
れ、かつ、ボールシートは本来のシール寿命を発揮でき
る。

【００１２】また、ボールシートの環状の窪み内にバッ
クアップリングが収納されているので、バックアップリ
ングが装着された環状の係止溝の内壁の破損を防止でき
る。そして、環状の窪みに相当する分、ボールシートを
形成している高価な原料であるポリテトラフルオロエチ
レン樹脂原料が少なくて済むので、ボールシートのコス
トを安くできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明のボールバルブＶの
第１実施例を示す要部断面図である。ボールバルブＶは
硬質塩化ビニル樹脂製のものである。

【００１４】図において、１はバルブ本体で、バルブ本
体１内にボール２が挿入され、バルブ本体１の壁面を貫
通するスピンドル３がボール２の凹溝２１と嵌り合って
いる。このボール２の両側にはボールシート４，４が当
てがわれ、ボール押え５，５が挿入保持されている。ボ
ールシート４はボール押え５に嵌め込まれて支持されて
いる。そして、バルブ本体１の端部外周の雄ねじ１１に
ユニオンナット７が螺合され、このユニオンナット７で
接続スリーブ６をボール押え５に向けて押圧して管と接
続するようになっている。８はハンドルであり、スピン
ドル３の上端部に嵌着されている。

【００１５】そして、ボール押え５のバルブ本体１への
係合保持は、バルブ本体１の両端部内周面に設けられた
雌ねじ１２と、ボール押え５の外周面に設けられた雄ね
じ５１との螺合によりなされる。

【００１６】図２に示すように、ボール押え５の外周面
には雄ねじ５１と環状溝５２とが設けられ、雄ねじ５１
側に位置するボール押え５の端面には環状溝５３が設け
られている。この環状溝５３よりも外方に位置する端面
の対向する２箇所には小さな窪み５４が設けられてい
る。この窪み５４はボール押え５の雄ねじ５１をバルブ
本体１の雌ねじ１２に螺合させる際に、回転治具（図示
せず）の先端を係止させてボール押え５を廻すためのも
のである。そして、雄ねじ５１と反対側のボール押え５
の内面にはボールシート４を嵌め込み支持する環状の係
止溝５５が設けられている。

【００１７】両環状溝５２，５３にはＯリング５２１，
５３１が装着されており、ボール押え５とバルブ本体１
の内周面および接続スリーブ６との間からの漏れが防止
されるようになっている。また、係止溝５５には、バッ
クアップ用のＯリング４２が収納されたボールシート４
が装着されている。ボールシート４のボール２と反対側
の端面には環状の窪み４１が設けられており、この窪み
４１内にバックアップ用のＯリング４２が収納されてい
る。Ｏリング４２は係止溝５５の底面と窪み４１の内周
面とで弾性反発力を有した状態で水密状に押圧されてい
る。

【００１８】そして、上記構造のボールバルブＶを組み
立てるには、バルブ本体１に首部孔１０を通じてスピン
ドル３を嵌挿し、その下端部をバルブ本体１内方に突出
させておき、一方、ボール２を流路孔２０が閉の状態と
なる方向に向けてバルブ本体１の端部より挿入してスピ
ンドル３の下端部と嵌合する。

【００１９】この際、ボール２の外径が、ボール２を流
路が閉となる方向に向けた状態（図１の状態）におい
て、バルブ本体１の雌ねじ１２の山部内径よりも小径と
されているので、バルブ本体１の開口端側からバルブ本
体１内にボール２を挿入することができる。

【００２０】つぎに、ボール押え５の係止溝５５内に、
環状の窪み４１内にＯリング４２を装着したボールシー
ト４を装着する。このボール押え５をそのボールシート
４を装着した側を前方にしてバルブ本体１内に挿入し、
このボール押え５を回転治具にて周方向に回して、ボー
ル押え５の雄ねじ５１をバルブ本体１の雌ねじ１２に螺
合させてねじ込み、ボール押え５の係止溝５４に装着さ
れたボールシート４にて、ボール２とボールシート４と
の当接面の面圧が所定の押圧力となるようにする。

【００２１】その際、Ｏリング４２がボールシート４の
環状の窪み４１内にあらかじめ収納されているので、ボ
ール押え５の係止溝５５内へのＯリング４２およびボー
ルシート４の装着を一回の作業で行える。そして、ボー
ルシート４は内側に倒れて変形することなく、流路の軸
方向に真っ直ぐにＯリング４２を圧縮することになる。
このため、安定したシール性能を得ることができる。こ
のため、ボールシート４は本来の設計通りのシール寿命
を発揮することができる。

【００２２】そして、ボール押え５の端面の環状の係止
溝５３にＯリング５３１を装着して接続スリーブ６を当
てがい、ユニオンナット７をバルブ本体１の端部外周の
雄ねじ１１に螺合して接続スリーブ６をボール押え５に
向けて押圧し、スピンドル３の上端部にハンドル８を嵌
め込んでバルブＶの組立てを完了する。

【００２３】このように、Ｏリング４２がボールシート
４の環状の窪み４１に収納されていることで、環状の係
止溝５５の内壁の破損を防止できる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の本発明のボールバルブで
は、バックアップリングがボールシートの端面に設けた
環状の窪み内にバックアップリングが弾性反発力を有し
た状態で収納されているので、環状の係止溝の内壁の破
損が生じない。このため、ボールシートは内側に倒れて
変形することがなく、流路の軸方向にバックアップリン
グを圧縮する。このため、ボールとボールシートとのシ
ール位置は常に一定となり、安定したシール性能が得ら
れ、かつ、ボールシートは本来のシール寿命を発揮でき
る。

【００２５】また、ボールシートは端面に環状の窪みを
有しているので、この環状の窪みに相当する分、ボール
シートを形成している高価な原料であるポリテトラフル
オロエチレン樹脂原料が少なくて済むので、ボールシー
トのコストを安くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボールバルブの第１実施例を示す縦断
面図である。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。

【図３】従来のボールバルブを示す縦断面図である。

【図４】従来の他のボールバルブの要部を示す拡大断面
図である。

【符号の説明】

Ｖ ボールバルブ １ バルブ本体 １１ 雄ねじ １２ 雌ねじ ２ ボール ３ スピンドル ４ ボールシート ４１ 環状の窪み ４２ バックアップ用のＯリング ５ ボール押え ５１ 雄ねじ ５５ 環状の係止溝 ６ 接続スリーブ ７ ユニオンナット ８ ハンドル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブ本体内に流路を開閉可能とするボー
   ルが配置され、このボールに流路両側よりボールシート
   が当接され、このボールシートが、その先端側の内周面
   に、ボール側に開口して設けられた環状の係止溝にバッ
   クアップリングが配置されたボール押えによりボールに
   向けて押圧されるようになされたボールバルブにおい
   て、 前記バックアップリングがボールシートの端面に設けら
   れた環状の窪み内に弾性反発力を有した状態で収納され
   ていることを特徴とするボールバルブ。