JP2001336649A - カウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被制御流体が少流量で流れる場合にも、ある
いは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合にお
いても弁体を確実に容易に開くことができるカウンター
ウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置を提供する。 【解決手段】 弁箱１に水平な弁棒３の軸心回りに回動
して全閉位置と全開位置とにわたって揺動する弁体２を
設け、弁棒３に軸心回りに揺動するアーム４を設け、ア
ーム４の一端側に弁体２の全開方向への揺動にともなっ
て揺動方向へ下り勾配となるレール７を所定角度で設
け、レール７に自重で移動するカウンターウェイト９を
設けた逆止弁において、アーム４の弁棒３を介した他端
側にオイルダンパ装置２１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、カウンターウェイ
ト機構を有する逆止弁の緩衝装置に関し、少流量時ある
いは空気等の圧縮性軽比重流体を被制御流体とする場合
においても確実に弁体の開閉動作を行う技術に係るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の逆止弁としては、特開平５−３
４０４８３号公報に開示するものがある。これは、弁棒
に軸心回りに揺動するアームを設け、アームに設けるレ
ールを弁体が全開方向へ揺動するのに伴って揺動方向へ
下り勾配となるように設け、レールに自重により移動す
るウェイトを設けたものである。

【０００３】この構成により、弁体の開閉動作時にウェ
イトがレールに沿って移動することでモーメントアーム
が増減する。この開方向モーメントが増減することで、
被制御流体が少流量であっても、あるいは空気等の圧縮
性軽比重の被制御流体であっても、弁体が速やかに開閉
動することができ、圧損が小さくなる。

【０００４】また、レールの基端側および先端側に衝撃
緩和装置を設け、一方の衝撃緩和装置をウェイトの移動
方向に沿って位置調整可能に設けている。この構成によ
り、アームに対するレール角度およびモーメントアーム
の最大長さを調整することにより、被制御流体の性状に
よって異なる任意の作動条件に対応し、衝撃緩和装置に
よって衝突時の衝撃を緩和してチャタリングを抑制す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいては、弁体の全閉時および全開時におけるウェイト
の衝突を衝撃緩和装置で緩和してチャタリングを抑制し
ているが、弁体が急激に開閉した場合には必ずしも十分
にチャタリングを抑制することができない。また、被制
御流体が少流量である場合において弁体が速やかに開動
するためには、全閉時におけるウェイトの位置が重要で
あり、被制御流体の流量等に応じて全閉時のウェイトの
位置を連続的に変化させて調整することが重要である。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、被制
御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被制御流体
が空気等の圧縮性の流体である場合においても弁体を確
実に容易に開くことができるカウンターウェイト機構を
有する逆止弁の緩衝装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明のカウンターウェイト機構を
有する逆止弁の緩衝装置は、弁箱内に水平な弁棒の軸心
回りに回動して全閉位置と全開位置とにわたって揺動す
る弁体を設け、弁棒に軸心回りに揺動するアームを設
け、アームの一端側に弁体の全開方向への揺動にともな
って揺動方向へ下り勾配となるレールを所定角度で設
け、レールに自重で移動するカウンターウェイトを設け
た逆止弁において、アームの弁棒を介した他端側にオイ
ルダンパ装置を設けたものである。

【０００８】請求項２に係る本発明のカウンターウェイ
ト機構を有する逆止弁の緩衝装置は、オイルダンパ装置
をアームに対してその接続位置を変更可能に接続したも
のである。

【０００９】上記した構成により、弁棒の軸心回りには
弁体の自重による閉方向モーメントと、アームとレール
とカウンターウェイトの自重による開方向モーメントが
作用する。弁体は被制御流体が正方向流で流れ込むと全
閉位置から全開位置に向けて揺動し、弁体の揺動に伴っ
てアームおよびレールが揺動する。弁体が一定開度以上
に開くとレールが揺動方向に向けて下り勾配の姿勢とな
り、カウンターウェイトが自重によりレールの先端側に
移動し、カウンターウェイトの移動に伴って閉方向モー
メントにおけるモーメントアームの長さが増大する。こ
のカウンターウェイトの移動に伴って開方向モーメント
が増加することで、被制御流体が少流量であっても、あ
るいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっても、
弁体が速やかに全開位置に向けて開動し、圧損が小さく
なる。

【００１０】このときアームの他端側に接続したオイル
ダンパ装置が弁体の動作に伴って作動し、弁体が急激に
動作することを緩和してチャタリングを防止する。そし
て、アームに対するオイルダンパ装置の接続位置を変更
することにより、オイルダンパ装置によってチャタリン
グを制動する力を調整し、開方向モーメントに対してオ
イルダンパ装置の制動力を適正に調整する。

【００１１】請求項３に係る本発明のカウンターウェイ
ト機構を有する逆止弁の緩衝装置は、弁体の全閉時にカ
ウンターウェイトを受け止めるための衝撃緩和装置をレ
ールの一端端に設け、衝撃緩和装置をカウンターウェイ
トの移動方向に出退して位置調整可能に形成したもので
ある。

【００１２】この構成により、被制御流体の流量等に応
じて全閉時のカウンターウェイトの位置を連続的に変化
させて弁体の全閉時に作用する開方向モーメントを調整
し、被制御流体が少流量で流れる場合にも、あるいは被
制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合においても
弁体を確実に容易に開くように設定する。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１〜図４において、弁箱１の内部には
弁箱内流路を開閉する弁体２を配置しており、弁体２は
水平な弁棒３の軸心回りに回動自在で下向きのほぼ垂直
な姿勢となる全閉位置から全開位置に向けて上方に揺動
し、弁箱１に流入する正方向流により全開方向に揺動
し、弁体２の自重により全閉姿勢に揺動復帰する。

【００１４】弁箱１は弁棒３を回転自在に支承してお
り、弁体２と一体に揺動する弁棒３は一端が弁箱１の外
部に気密に突出しており、弁棒３の一端にアーム４をそ
の取付角度が調整可能なように、セレーションあるいは
スプライン等で設けている。

【００１５】アーム４の一端側には複数のボルト孔５を
形成し、ボルト孔５に挿通するボルト６でレール７を取
付けている。この取付角度はレール７が弁体２と一体に
弁体２の全開方向へ揺動するにしたがって揺動方向へ先
端側が下り勾配となるように設定してある。レール７は
案内溝８を有し、案内溝８に自重により移動するカウン
ターウェイト９を設けており、レール７は案内溝８に挿
通したカウンターウェイト９のウェイト軸部１０を支持
している。

【００１６】図２に示すように、カウンターウェイト９
はウェイト軸部１０に軸受１１を介して主ウェイト１２
を支承し、ロックナット１３で主ウェイト１２を抜け止
めし、主ウェイト１２にボルト１４で複数の調整調ウェ
イト１５を固定し、軸受１１の先端に装着した割りピン
１６でロックナット１３を抜け止めしている。

【００１７】レール７の基端側および先端側にはカウン
ターウェイト９を受け止めるために衝撃緩和装置１７、
１８を設けている。双方の衝撃緩和装置１７、１８は基
本的に同じ構造であり、図３に示すように、調整ボルト
１９の先端にウェイト軸部１０に当接するスプリング２
０を設け、調整ボルト１９の出退によってスプリング２
０をカウンターウェイト９の移動方向に沿って位置調整
する。

【００１８】アーム４の弁棒３を介した他端側には、オ
イルダンパ装置２１を設けており、オイルダンパ装置２
１は基端側を固定部材２２に揺動自在に軸着し、先端側
をアーム４に着脱自在に軸着している。アーム４には複
数のピン穴２３を設けており、オイルダンパ装置２１を
接続するピン穴２３を変更することで、アーム４に対す
るオイルダンパ装置２１の接続位置を変更する。

【００１９】図４に示すように、オイルダンパ装置２１
は、シリンダー２４と、シリンダー２４を軸心方向に貫
通するロッド２５と、ロッド２５に装着したピストン２
６と、ピストン２６で仕切られた双方の領域２７ａ，２
７ｂを連通する一対の回路２８ａ、２８ｂと、各回路２
８ａ、２８ｂに介装する絞り弁２９およびボールチャッ
キ弁３０とを有し、双方の回路２８ａ、２８ｂが背反す
る方向にのみ油を流すように構成している。ロッド２５
はピストン２６を貫通し、双方の領域２７ａ，２７ｂに
存在しており、ピストン２６およびロッド２５の移動に
よっては領域２７ａ，２７ｂの体積は変化しない。ま
た、下方のロッド２５を除き、体積回収のためのクッシ
ョンを設けてもよい。

【００２０】以下、上記構成における作用を説明する。
弁体２が全閉姿勢にある状態において、レール７はアー
ム４に固定した基端側が下り勾配となる姿勢にあり、カ
ウンターウェイト９はレール７の基端側に位置してい
る。弁棒３の軸心回りには弁体２の自重による閉方向モ
ーメントと、アーム４とレール７とカウンターウェイト
９の自重による開方向モーメントが作用する。

【００２１】弁箱１に被制御流体が正方向流に流れ込む
と、弁体２は全閉位置から全開位置に向けて揺動し、弁
体２の揺動に伴ってアーム４とレール７とカウンターウ
ェイト９が一体的に揺動する。

【００２２】このカウンターウェイト９の初期位置は、
レール７の基端側の衝撃緩和装置１８を調整ボルト１９
の出退によってカウンターウェイト９の移動方向に出退
して位置調整する。このことにより、被制御流体の流量
等に応じて全閉時のカウンターウェイト９の位置を連続
的に変化させて弁体２の全閉時に作用する開方向モーメ
ントを調整し、被制御流体が少流量で流れる場合にも、
あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である場合
においても弁体２を確実に容易に開くように設定する。

【００２３】弁体２が一定開度以上に開くとレール７が
揺動方向に向けて先端側が下り勾配の姿勢となり、カウ
ンターウェイト９が自重によりレール７の先端側に移動
する。このとき、ウェイト軸部１０と主ウェイト１２の
間に軸受１１が介在することで、ウェイト軸部１０は案
内溝８を円滑に回転して移動する。

【００２４】レール８の先端側では衝撃緩和装置１７が
カウンターウェイト９を受け止め、カウンターウェイト
９の移動に伴って閉方向モーメントにおけるモーメント
アームの長さが増大する。

【００２５】このモーメントアームの最大値はレール７
の先端側に設けた衝撃緩和装置１７の位置を調整ボルト
１９で調整してカウンターウェイト９の移動量を変更す
ることにより調整する。

【００２６】この間において、アーム４の他端側に接続
したオイルダンパ装置２１が弁体２の開動作に伴って作
動し、弁体２が急激に開動作することを緩和してチャタ
リングを防止する。オイルダンパ装置２１ではアーム４
に連動してロッド２５およびピストン２６が移動し、一
方の領域２７ａの油が他方の領域２７ｂへ一方の回路２
８ａを通して流れ、絞り弁２９で流量を制御することで
ロッド２５およびピストン２６の移動を緩衝する。この
オイルダンパ装置２１によってチャタリングを制動する
力は、アーム４に対するオイルダンパ装置２１の接続位
置を変更することにより調整し、開方向モーメントに対
してオイルダンパ装置２１の制動力を適正に調整する。

【００２７】被制御流体の正方向流が止まった場合や逆
方向流が流れる場合には、弁体２の自重による閉方向モ
ーメントによって弁体２が全閉位置に復帰する。このと
き、弁体２の全閉方向への揺動に伴ってアーム４とレー
ル７とカウンターウェイト９が一体的に揺動し、弁体２
が一定開度まで閉じるとレール７が基端側に向けて下り
勾配の姿勢となり、カウンターウェイト９が自重によっ
てレール７の基端側に復帰するので、開方向モーメント
の減少によって弁体２が速やかに全閉位置に向けて閉動
する。

【００２８】この間において、オイルダンパ装置２１が
弁体２の閉動作に伴って作動し、弁体２が急激に閉動作
することを緩和してチャタリングを防止する。オイルダ
ンパ装置２１ではアーム４に連動してロッド２５および
ピストン２６が移動し、他方の領域２７ｂの油が一方の
領域２７ａへ他方の回路２８ｂを通して流れ、絞り弁２
９で流量を制御することでロッド２５およびピストン２
６の移動を緩衝する。

【００２９】カウンターウェイト９は上述した構成に限
るものではなく、図５に示すように、棒状のレール３１
に軸受３２を介してウェイト軸部３３を設け、ウェイト
軸部３３にウェイト３４を装着することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弁体
が一定開度以上に開くとレールが揺動方向に向けて下り
勾配の姿勢となり、カウンターウェイトが自重によりレ
ールの先端側に移動して開方向モーメントが増加するこ
とで、被制御流体が少流量であっても、あるいは空気等
の圧縮性軽比重の被制御流体であっても、弁体が速やか
に全開位置に向けて開動することができ、アームの他端
側に接続したオイルダンパ装置が弁体の動作に伴って作
動し、弁体が急激に動作することを緩和してチャタリン
グを防止できる。オイルダンパ装置によってチャタリン
グを制動する力は、アームに対するオイルダンパ装置の
接続位置を変更することにより、開方向モーメントに対
して適正に調整する。また、被制御流体の流量等に応じ
て全閉時のカウンターウェイトの位置を連続的に変化さ
せることで、弁体の全閉時に作用する開方向モーメント
を任意に調整して、被制御流体が少流量で流れる場合に
も、あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体である
場合においても弁体を確実に容易に開くように設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す逆止弁の全体断面図
である。

【図２】同逆止弁のカウンターウェイトの分解図であ
る。

【図３】同逆止弁の衝撃緩和装置の正面図である。

【図４】同逆止弁のオイルダンパ装置の模式図である。

【図５】本発明の他の実施の形態におけるカウンターウ
ェイトを示す正面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 弁体 ３ 弁棒 ４ アーム ５ ボルト孔 ６ ボルト ７ レール ８ 案内溝 ９ カウンターウェイト １０ ウェイト軸部 １１ 軸受 １２ 主ウェイト １３ ロックナット １４ ボルト １５ 調整調ウェイト １６ 割りピン １７、１８ 衝撃緩和装置 １９ 調整ボルト ２０ スプリング ２１ オイルダンパ装置 ２２ 固定部材 ２３ ピン穴 ２４ シリンダー ２５ ロッド ２６ ピストン ２７ａ，２７ｂ 領域 ２８ａ、２８ｂ 回路 ２９ 絞り弁 ３０ ボールチャッキ弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内に水平な弁棒の軸心回りに回動し
   て全閉位置と全開位置とにわたって揺動する弁体を設
   け、弁棒に軸心回りに揺動するアームを設け、アームの
   一端側に弁体の全開方向への揺動にともなって揺動方向
   へ下り勾配となるレールを所定角度で設け、レールに自
   重で移動するカウンターウェイトを設けた逆止弁におい
   て、アームの弁棒を介した他端側にオイルダンパ装置を
   設けたことを特徴とするカウンターウェイト機構を有す
   る逆止弁の緩衝装置。
2. 【請求項２】 オイルダンパ装置をアームに対してその
   接続位置を変更可能に接続したことを特徴とする請求項
   １に記載のカウンターウェイト機構を有する逆止弁の緩
   衝装置。
3. 【請求項３】 弁体の全閉時にカウンターウェイトを受
   け止めるための衝撃緩和装置をレールの一端端に設け、
   衝撃緩和装置をカウンターウェイトの移動方向に出退し
   て位置調整可能に形成したことを特徴とするカウンター
   ウェイト機構を有する逆止弁の緩衝装置。