JP2008240809A - ボールバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】 シート部材に対して弁体を接離させるのに該弁体の傾動させるようにしても、該弁体とステムとのトルク伝達部位で十分な強度を得られることのできるボールバルブを提供する。
【解決手段】 前記弁体には、該弁体の回転軸線と直交する方向に延びる一対の第一支点領域が回転軸線を挟んで形成されるとともに、一対の第一支点領域と直角をなし、且つ回転軸線と直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域が回転軸線を挟んで形成され、前記ステムには、前記一対の第一支点領域と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域が回転軸線を挟んで形成されとともに、一対の第二支点領域と直角をなし、且つ回転軸線と直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域が回転軸線を挟んで形成され、第一接触領域と第二接触領域とが接触していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボールバルブに関し、詳しくは、所定の回転軸線周りで回転可能に構成され、前記回転軸線と直交する仮想面上に貫通した連通穴の形成された弁体と、該弁体が内装され、該弁体の連通穴を介して連通する流通路が形成されるとともに、流通路の内部側の開口周りに環状のシート部材が配設されたハウジングと、前記回転軸線を通るようにハウジングに挿通され、前記弁体を回転軸線周りで回転させるためのステムとを備え、弁体がシート部材に対して非接触又は略非接触で回転し、弁体がシート部材側に傾動することで弁体の非貫通部分がシート部材に接触して流通路を遮断するように構成されたボールバルブに関する。

従来から、流体を流通させる流通経路の開閉や、流通経路の切り換えを行うためのバルブとして種々のものが提供されており、その一つとして、所定の回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、回転軸線と直交する仮想面上を通って貫通した連通穴が設けられたボール状の弁体と、該弁体が内装され、弁体の連通穴を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路（例えば、二方弁の場合には、上流側及び下流側の二つの流通路、三方弁の場合には、分岐した三つの流通路）が形成されたハウジングとを備えたボールバルブが周知である。

かかるボールバルブは、一般的に、流通路を遮断した際の弁体とのシール性を担保するための環状のシート部材が、各流通路の内部側（ハウジング内）の開口端周りに配設され、弁体が各シート部材に接触（摺接）しつつ回転するように構成されているが、弁体がシート部材に面圧を作用させた状態（弁体がシート部材に接触した状態）で回転するとシート部材が摩耗し、恒久的なシール性が担保できなくなるといった問題がある。

そこで、図８及び図９に示す如く、弁体５００がシート部材Ｓに対して非接触又は略非接触の状態で回転でき、ハウジング５１０の流通路Ａ，Ｂを遮断するときに弁体５００をシート部材Ｓに向けて傾動させることで、弁体５００の非貫通部分をシート部材Ｓに密接させて流通路Ａ，Ｂを遮断するように構成されたものが提供されている。これらのボールバルブは、上述のように流通路Ａ，Ｂを遮断するに際して弁体５００を傾動させることを前提としたもので、何れも弁体５００の傾動を許容しつつもステム５２０のトルク（回転）を弁体５００に伝達できるように構成されている。

より具体的に説明すると、上記何れのボールバルブも、前記弁体５００に対して回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に軸心が延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対のピン体５０１，５０１が設けられるとともに、前記ステム５２０に対してピン体５０１，５０１の軸心と平行又な略平行をなす一対の支持面５２１，５２１の形成された接続部５２２が設けられている。すなわち、これらのボールバルブは、前記弁体５００に前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の第一支点領域５０１’，５０１’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるように一対のピン体５０１，５０１が設けられるとともに、前記ステム５２０に前記一対の第一支点領域５０１’，５０１’と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域５２１’，５２１’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるように一対の支持面５２１，５２１が形成されている。これにより、これらのボールバルブは、ステム５２０を回転させることで、そのトルクが支持面５２１，５２１（第二支点領域５２１’，５２１’）からピン体５０１，５０１（第一支点領域５０１’，５０１’）に伝達され、弁体５００が回転軸線Ｌ周りで回転するようになっている。

また、弁体５００の傾動を許容するために、一対のピン体５０１，５０１の間隔が前記一対の支持面５２１，５２１の間隔よりも広く設定されており、弁体５００をシート部材Ｓに向けて付勢したときに、ピン体５０１と支持面５２１とが線接触してシート部材Ｓ側に傾動するようになっている。すなわち、この種のボールバルブは、第一支点領域５０１’，５０１’と第二支点領域５２１’，５２１’とが線接触することで、弁体５００の傾動支点になるように構成されている。

そして、図８に示すボールバルブのステム５２０には、前記接続部５２２に加え、前記支持面５２１，５２１に対して連続した傾斜面５２３’，５２３’の形成された押圧部５２３が設けられており、接続部５２２が弁体５００にトルクを伝達して弁体５００を回転させた後、該ステム５２０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで押圧部５２３（傾斜面５２３’）が弁体５００（ピン体５０１）を押圧（付勢）し、その付勢で弁体５００をシート部材Ｓ側に傾動させるようになっている。すなわち、該ボールバルブは、ステム５２０に対して弁体５００を回転させる機能に加え、弁体５００をシート部材Ｓに向けて付勢する付勢手段としての機能を付加している。これにより、かかるボールバルブは、ステム５２０（付勢手段）による付勢で、シート部材Ｓに弁体５００の非貫通部分を密接させ、流通路Ａ，Ｂを遮断できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

他方、図９に示すボールバルブは、前記ステム５２０とは反対側からハウジング５１０に挿通され、前記ステム５２０と同心で又は平行な回転軸線周りで回転可能に構成されるとともに、ハウジング５１０内に位置する一端部における外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部５５１が設けられた付勢用のステム５５０を備えており、弁体５００の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で、付勢用のステム５５０を回転させて押圧部５５１で弁体５００を押圧（付勢）することで、その押圧で弁体５００をシート部材Ｓ側に傾動させるようになっている。すなわち、該ボールバルブは、弁体５００をシート部材Ｓに向けて付勢する付勢手段として、前記付勢用のステム５５０が弁体５００を回転させるステム５２０とは別個独立に設けられている。これにより、かかるボールバルブも、弁体５００を付勢することで、シート部材Ｓに弁体５００の非貫通部分を密接させ、流通路Ａ，Ｂを遮断できるようになっている。
米国特許３５１５３７１号公報

しかしながら、上記何れのボールバルブも、弁体５００の傾動を許容するのにステム５２０のトルクが伝達される一対のピン体５０１，５０１（第一支点領域５０１’，５０１’）の間隔を一対の支持面５２１，５２１（第二支点領域５２１’，５２１’）より広く設定する必要があるため、図１０に示す如く、ステム５２０を回転させたときに一対のピン体５０１，５０１（第一支点領域５０１’，５０１’）と一対の支持面５２１，５２１（第二支点領域５２１’，５２１’）とが片当たりしてしまい、トルクが部分的にしか伝達されない上に強度的に不利な構造であった。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、シート部材に対して弁体を接離させるのに該弁体の傾動させるようにしても、該弁体とステムとのトルクの伝達部位で十分な強度を得られることのできるボールバルブを提供することを課題とする。

本発明に係るボールバルブは、所定の回転軸線周りで回転可能に構成され、前記回転軸線と直交する仮想面上に貫通した連通穴の形成された弁体と、該弁体が内装され、該弁体の連通穴を介して連通する流通路が形成されるとともに、流通路の内部側の開口周りに環状のシート部材が配設されたハウジングと、前記回転軸線を通るようにハウジングに挿通され、前記弁体を回転軸線周りで回転させるためのステムと、弁体をシート部材に向けて付勢可能に構成された付勢手段とを備え、前記弁体に前記回転軸線と直交する方向に延びる一対の第一支点領域が前記回転軸線を挟んで形成されるとともに、前記ステムに前記一対の第一支点領域と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域が前記回転軸線を挟んで形成され、前記弁体は、ステムの回転でシート部材に対して非接触又は略非接触な状態で回転し、前記付勢手段の付勢で第一支点領域と第二支点領域とが線接触してシート部材側に傾動し、弁体の非貫通部分がシート部材に密接して流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記弁体には、一対の第一支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、前記ステムには、前記一対の第二支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、第一接触領域と第二接触領域とが接触していることを特徴とする。なお、「シート部材に対して非接触」とは、弁体がシート部材から完全に離間していることを意味し、「シート部材に対して略非接触」とは、弁体がシート部材に対して若干接触、すなわち、シート部材を摩耗させるような（流通路を遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体がシート部材の少なくとも一部に接触していることを意味する。

上記構成のボールバルブによれば、前記弁体に前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる一対の第一支点領域が前記回転軸線を挟んで形成されるとともに、前記ステムに前記一対の第一支点領域と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域が前記回転軸線を挟んで形成されているので、その第一支点領域と第二支点領域との間の隙間で弁体の傾動が許容される。そして、弁体がシート部材側に傾動するに際し、第一支点領域と第二支点領域とが線接触した状態になる。すなわち、第一支点領域と第二支点領域とが線接触することで、当該領域が弁体の傾動支点となる。

そして、前記弁体には、一対の第一支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、前記ステムには、前記一対の第二支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、その第一接触領域と第二接触領域とが接触しているので、前記第一支点領域と第二支点領域との間に隙間があっても、ステムを回転させたときのトルクが、互いの接触した第一接触領域と第二接触領域とを介して伝達される。これにより、第一支点領域及び第二支点領域のみならず、第一接触領域及び第二接触領域についても部分的に接触乃至衝突することがなく、弁体に対してトルクを伝達する部位で十分な強度を得ることができる。

また、上述の如く、一対の第一接触領域が第一支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなすとともに、一対の第二接触領域が前記一対の第二支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす、すなわち、互いに接触する第一接触領域と第二接触領域とが弁体の傾動方向に延びているため、弁体の傾動も許容することができる。

本発明の一態様として、前記弁体は、前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びるように前記回転軸線を挟んで対向する一対の第一平面部と、該一対の第一平面部と直角又は略直角をなし、前記回転軸線を挟んで対向する一対の第二平面部とが形成され、前記ステムは、一対の第一平面部間に挿入されて弁体に接続される接続部を備え、該接続部には、前記一対の第一平面部と対向するように、前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条部が前記回転軸線を挟んで形成されるとともに、一対の凸条部の延びる方向と直交又は略直交する方向に延び且つ前記回転軸線と平行又は略平行な一対の第三平面部が前記回転軸線を挟んで形成され、一対の第一支点領域が一対の第一平面部で構成されるとともに一対の第一接触領域が一対の第二平面部で構成され、一対の第二支点領域が一対の凸条部の外面で構成されるとともに一対の第二接触領域が前記一対の第三平面部で構成されてもよい。このようにすれば、弁体及びステムを複雑な構成にすることなく上記作用及び効果を奏することができる。

また、前記ステムがハウジングの下部に挿通され、該ハウジング内の先端と弁体とが前記回転軸線上で点接触するよう、ステムの先端及び弁体の少なくとも何れか一方に凸部が形成されてもよい。このようにすれば、弁体がステムに対して点接触して支持されることになり、弁体の回転、及び傾動を許容した上で該弁体をハウジングに対して位置決めすることができる。すなわち、ステムに弁体を支持させることで、ハウジングに対して弁体が上下方向に位置決めされ、ハウジングの流通路と弁体の連通穴との連通状態や、ハウジング内のシート部材と弁体の非貫通部分との接触状態を常に同じ状態にすることができる。

この場合、前記凸部は、外面が球面状をなすように形成されていることが好ましい。このようにすれば、簡単な構成でありながらも常に弁体とステムとが点接触した状態、すなわち、弁体の傾動を許容しつつも該弁体を位置決めできる状態にすることができる。

前記付勢手段は、軸心が前記回転軸線と平行又は略平行をなすように前記ステムとは反対側からハウジングに挿通され、ハウジング内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた付勢用のステムで構成され、該付勢用のステムを軸心方向に変移又は軸心周りで回転させることで、押圧部が弁体を押圧してシート部材側に付勢するように構成されていることが好ましい。このようにすれば、弁体の回転と傾動とを独立して作動させることができ、種々のパターンで流通路の開閉動作制御を行うことができる。

以上のように、本発明に係るボールバルブによれば、シート部材に対して弁体を接離させるのに該弁体の傾動させるようにしても、該弁体とステムとのトルクの伝達部位で十分な強度を得られることのできるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態に係るボールバルブについて、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係るボールバルブは、二本の配管（図示しない）を接続し、その配管間での流体の流通と遮断とを切り換える二方弁である。かかるボールバルブは、図１及び図２に示す如く、所定の回転軸線Ｌ周りで回転可能に構成され、前記回転軸線Ｌと直交する仮想面上に貫通した連通穴１００の形成された弁体１０と、該弁体１０が内装され、該弁体１０の連通穴１００を介して連通する流通路Ａ，Ｂが形成されるとともに、連通穴１００の内部側の開口周りに環状のシート部材Ｓが配設されたハウジング２０と、前記回転軸線Ｌを通るようにハウジング２０に挿通され、前記弁体１０を回転軸線Ｌ周りで回転させるためのステム（以下、第一ステムという）３０と、弁体１０をシート部材Ｓに向けて付勢可能に構成された付勢手段４０とを備えている。

本実施形態に係る弁体１０は、一般的なボールバルブと同様、略球状に形成され、前記連通穴１００が該弁体１０の略中心を通る真っ直ぐな穴に形成されている。本実施形態に係る弁体１０は、下部に第一ステム３０の一端部（後述する接続部３００）を挿入するためのステム挿入部（以下、第一ステム挿入部という）１１０が設けられている。該第一ステム挿入部１１０は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記弁体１０の回転中心となる前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。

より具体的には、本実施形態に係る弁体１０は、第一ステム挿入部１１０が非貫通状態の角穴状に形成されており、その内周面として、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと、該一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと直角又は略直角をなし、前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂとが形成されている。これにより、本実施形態においては、一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’が一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａで構成されるとともに一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂで構成されている。

図１及び図２に戻り、本実施形態に係る弁体１０は、第一ステム挿入部１１０とは反対側（上部）に、付勢手段４０の後述する押圧部４００に押圧（付勢）される被押圧部（以下、第一被押圧部という）１２０が設けられている。該第一被押圧部１２０は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓと対向した状態で、押圧部４００による押圧力が該シート部材Ｓに向けて作用するように設けられている。本実施形態において、弁体１０は、上部に付勢手段４０としての後述する付勢用のステム（以下、第二ステムという）４０の端部を挿入するステム挿入部（以下、第二ステム挿入部という）１３０が形成されている。

該第二ステム挿入部１３０も、第一ステム挿入部１１０と同様に、非貫通状態の穴（凹部）で構成されており、該第二ステム挿入部１３０の内周（開口形状）を所定の形状とすることで、該第二ステム挿入部１３０の内周面の一部が第一被押圧部１２０とされている。具体的には、該第二ステム挿入部１３０は、連通穴１００の穴心と略同方向に延びる平面からなる第一被押圧部１２０を備えた内周面によって画定されており、弁体１０の非貫通部分と一方の流通路Ａとが対向した状態（連通穴１００の穴心と流通路Ａ，Ｂの中心線とが直交した状態）で、第一被押圧部１２０（内面）が弁体１０の変位（傾動）が許容される方向と直交した方向になり、押圧部４００の押圧力が弁体１０を変位させる方向に作用するようになっている。

本実施形態においては、押圧部４００による押圧で弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させた状態（弁体１０がシート部材Ｓに密接した状態）から弁体１０を反対側に強制的に変位させる（弁体１０をシート部材Ｓから離間させる）ために、第二ステム挿入部１３０を画定する内周面は、前記第一被押圧部１２０と略平行をなして対向する平面からなる別の被押圧部（以下、第二被押圧部という）１２１をも備えている。

前記ハウジング２０は、内部に弁体１０が内装される弁体収容空間２００が形成されており、前記二つの流通路Ａ，Ｂ（穴）が弁体収容空間２００を挟んで互いに対向するように形成されている。すなわち、上述の如く、弁体１０の連通穴１００が真っ直ぐな穴で構成されるため、該連通穴１００の両端開口と各流通路Ａ，Ｂの内部側の開口とが対向できるように、二つの流通路Ａ，Ｂが同心で形成されている。

本実施形態に係るハウジング２０は、メインフレーム２１０と、該メインフレーム２１０に取り付けられるサブフレーム２５０とで構成されており、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０と取り付けた状態で内部に弁体収容空間２００が形成されるようになっている。

前記メインフレーム２１０は、弁体１０を内装する弁体収容空間２００の一部を画定する本体部２１１と、第一ステム３０を挿通するためのステム挿通部（以下、第一ステム挿通部という）２１２と、付勢手段（第二ステム）４０を挿通するためのステム挿通部（以下、第二ステム挿通部という）２１３と、他方の流通路Ｂを画定した筒状の配管接続部２１４とで構成されている。

前記本体部２１１は、内部に弁体１０を非接触で収容できる空間が略半球状に形成されている。すなわち、本体部２１１は、一側面に弁体１０を挿入し且つサブフレーム２５０を取り付けるための開口（以下、嵌入口という）２１５を形成するように、臼状の凹部が形成されている。嵌入口２１５は、弁体収容空間２００（凹部）の略中心を通って弁体１０の回転軸線Ｌと直交する中心線を中心にして略円形状に形成され、嵌入口２１５の開口端縁部には、環状のガスケットＧを嵌め込むための段差（採番しない）が形成さている。

第一ステム挿通部２１２は、本体部２１１に下部に連設されており、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第一ステム挿通穴という）２１６が設けられている。すなわち、第一ステム挿通部２１２には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容空間２００）と外部）を連通させる第一ステム挿通穴２１６が穿設されている。

第一ステム挿通穴２１６は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、該第一ステム挿通穴２１６の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第一ステム３０とのシール性を担保するようにしている。

本実施形態に係る第一ステム挿通部２１２のガスケットＧは、第一ステム挿通穴２１６に内嵌めされ、且つ第一ステム３０が挿通された状態で、第一ステム３０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第一ステム３０の外周面と第一ステム挿通穴２１６の内周面とに密接し、第一ステム３０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一ステム挿通部２１２のガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第一押圧部材という）２１７を備えている。かかる第一押圧部材２１７は、第一ステム３０が挿通されるとともに、第一ステム挿通穴２１６の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２１７ａと、該押圧部２１７ａの一端部から外方に延出した鍔部２１７ｂとを備えており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（採番しない）を本体部２１１側にねじ込むことによって、押圧部２１７ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。

なお、本実施形態において、上記構成の第一押圧部材２１７を採用しているため、第一ステム挿通部２１２には、第一ステム挿通穴２１６に押圧部２１７ａが挿入された第一押圧部材２１７の鍔部２１７ｂと対向するフランジ部２１８ａが設けられており、鍔部２１７ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ａに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第一押圧部材２１７を固定できるようになっている。

第二ステム挿通部２１３は、本体部２１１に連設されており、該本体部２１１を挟んで第一ステム挿通部２１２の反対側（本体部２１１の上部）に設けられている。そして、該第二ステム挿通部２１３には、弁体１０の回転軸線Ｌと略同心をなして貫通したステム挿通穴（以下、第二ステム挿通穴という）２１９が設けられている。すなわち、第二ステム挿通部２１３には、本体部２１１の嵌入口２１５の中心線と直交するように、内外（本体部２１１の凹部（弁体収容空間２００）と外部）を連通させる第二ステム挿通穴２１９が第一ステム挿通穴２１６と略対向するように穿設されている。

第二ステム挿通穴２１９は、内外を連通させる貫通した段付き穴で構成されている。そして、第二ステム挿通穴２１９の外側の内周面（大径部分）には、筒状のガスケットＧが内嵌されており、該ガスケットＧにより回転軸線Ｌ周りで回転可能とされる第二ステム４０とのシール性を担保するようにしている。

本実施形態に係る第二ステム挿通部２１３のガスケットＧは、第二ステム挿通穴２１９に内嵌めされ、且つ第二ステム４０が挿通された状態で、第二ステム４０の回転軸線Ｌ方向に押圧されることで第二ステム４０の外周面と第二ステム挿通穴２１９の内周面とに密接し、第二ステム４０の回転を許容しつつもシール性を担保できるようになっている。そのため、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一ステム挿通部２１２と同様に、ガスケットＧを押圧するためのガスケット押圧部材（以下、第二押圧部材という）２２０を第二ステム挿通部２１３にも備えている。

かかる第二押圧部材２２０は、第二ステム４０が挿通されるとともに、第二ステム挿通穴２１９の大径の穴に挿入可能な筒状の押圧部２２０ａと、該押圧部２２０ａの一端部から外方に延出した鍔部２２０ｂとを備えており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）を本体部２１１にねじ込むことによって、押圧部２２０ａがガスケットＧを押圧できるようになっている。

なお、本実施形態において、第一ステム挿通部２１２と同様の第二押圧部材２２０を採用しているため、第二ステム挿通部２１３には、第二ステム挿通穴２１９に押圧部２１７ａが挿入された第二押圧部材２２０の鍔部２２０ｂと対向するフランジ部２１８ｂが設けられており、鍔部２２０ｂに挿通したボルト（図示しない）をフランジ部２１８ｂに設けられたネジ穴（図示しない）に螺合させることで、第二押圧部材２２０を固定できるようになっている。

メインフレーム２１０の配管接続部２１４は、内部の流通路Ｂが該本体部２１１の凹部内と連通し、該流通路Ｂの中心線が弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように、一端側が本体部２１１に接続されている。すなわち、該配管接続部２１４は、流通路Ｂが第一ステム３０の回転軸線Ｌと略直交し、且つ本体部２１１の凹部（嵌入口２１５）の中心と略同心になるように、本体部２１１に連設されている。そして、該配管接続部２１４は、他端側に配管を接続するためのフランジ２２１が設けられている。

前記サブフレーム２５０は、メインフレーム２１０に取り付けられ、本体部２１１の嵌入口２１５を塞ぐ閉塞部２５１と、一方の流通路Ａを画定した筒状の配管接続部２５２とを備えている。

前記閉塞部２５１は、本体部２１１の嵌入口２１５の外側の開口周縁部と対向し、ガスケットＧに当接する環状部２５１ａと、該環状部２５１ａの一方の面から突出し、嵌入口２１５に内嵌めされる環状突部２５１ｂとを備えている。前記環状部２５１ａは、配管接続部２５２が画定する流通路Ａを延長する開口を画定し、本体部２１１の前記開口縁部と対向する領域にボルト（図示しない）を挿通する穴（図示しない）が穿設されている。これにより、該環状部２５１ａは、挿通したボルトを嵌入口２１５の外周に設けられたネジ穴（図示しない）にねじ込むことで、本体部２１１（嵌入口２１５の開口縁部）のガスケットＧに密接し、サブフレーム２５０とメインフレーム２１０（本体部２１１）との間のシール性を担保できるようになっている。

前記環状突部２５１ｂは、本体部２１１の嵌入口２１５に嵌入した状態で内周面に案内されるようになっており、該サブフレーム２５０（実質的は、シート部材Ｓ及び他方の流通路Ｂ）をメインフレーム２１０に対して位置決めできるようになっている。

そして、該サブフレーム２５０は、本体部２１１の凹部（嵌入口２１５）側に位置する一方の面の開口縁部に環状の段差が形成されており、該段差には環状のシート部材Ｓが嵌め込まれている。これにより、サブフレーム２５０をメインフレーム２１０に取り付けた状態で、ハウジング２０の内部側に位置する流通路Ａの開口端周りにシート部材Ｓが配設されるようになっている。そして、該サブフレーム２５０の配管接続部２５２は、環状部２５１ａの他方の面側の開口縁部に一端側が接続されており、閉塞部２５１を本体部２１１に取り付けた状態で、内部の流通路Ａが他方の流通路Ｂと対向し、該流通路Ａの中心線が内装した弁体１０の回転軸線Ｌと直交するように設けられている。なお、該配管接続部２５２の他端部にも、配管を接続するためのフランジ２５３が設けられている。

これにより、該ハウジング２０は、メインフレーム２１０にサブフレーム２５０を取り付けることで、内部に弁体１０を内装するための弁体収容空間２００を画定するようになっている。

前記第一ステム３０は、上述の如く、ハウジング２０（第一ステム挿通部２１２）に挿通され、該ハウジング２０内に位置する一端部に、弁体１０の第一ステム挿入部１１０（一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ間：一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａ及び一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂで包囲される領域）に挿入される接続部３００が形成されている。

該第一ステム３０の接続部３００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す如く、前記一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’が回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、前記一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が回転軸線Ｌを挟んで形成されている。

具体的に説明すると、接続部３００には、前記一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａと対向するように、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交方向に延びる一対の凸条部３００ａ，３００ａが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、一対の凸条部３００ａ，３００ａの延びる方向と直交又は略直交する方向に延び且つ前記回転軸線Ｌと平行又は略平行な一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂが前記回転軸線Ｌを挟んで形成されている。これにより、本実施形態に係るボールバルブ１は、一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’が一対の凸条部３００ａ，３００ａの外面（突出した面）で構成されるとともに一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂで構成されている。

前記一対の凸条部３００ａ，３００ａは、対向する第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して隙間があくように形成されている。すなわち、弁体１０が傾動できるように一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａの間隔よりも一対の凸条部３００ａ，３００ａの間隔が狭く設定されており、弁体１０が傾動したときに各凸条部３００ａ，３００ａが対向する各第一平面部１１０ａ，１１０ａに対して線接触し、その線接触する部分が傾動支点になるように構成されている。すなわち、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓ（一方の流通路Ａ）と対向した状態で、一方の凸条部３００ａ，３００ａと第二平面部１１０ｂ，１１０ｂとの接触部分が支点になって弁体１０が傾動してシート部材Ｓに対して接離できるようになっている。

前記第三平面部３００ｂ，３００ｂは、対向する弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと面接触しており、第一ステム３０を回転させたときのトルクが第二平面部１１０ｂ，１１０ｂから第三平面部３００ｂ，３００ｂに伝達できるように構成されるとともに、その接触面に沿った弁体１０の移動（傾動）を許容できるように構成されている。

そして、ハウジング２０内に位置する第一ステム３０の先端には、弁体１０と点接触するように構成された凸部３１０が形成されている。この凸部３１０は、頂点（最も突出した部分）が第一ステム３０（弁体１０）の回転軸線Ｌ上に位置するように形成されており、本実施形態においては、外面が球面状をなすように形成されている。そして、該第一ステム３０は、前記凸部３１０が弁体１０の第一ステム挿入部１１０の奥部に形成される面（平面）に接触するように設けられる。すなわち、第一ステム３０は、上方にある弁体１０を支持できるように取り付けられる。

そして、第一ステム３０は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一ステム３０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動により、弁体１０の回転軸線Ｌ周りで回転するようになっている。

図１及び図２に戻り、本実施形態に係る付勢手段４０には、ハウジング２０（第二ステム挿通部２１３）に挿通され、該ハウジング２０内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部４００が設けられた前記第二ステム（付勢用のステム）が採用されている。なお、該第二ステム４０も第一ステム３０と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二ステム４０の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）が他端側に接続される。

該第二ステム４０について具体的に説明すると、該第二ステム４０は、ハウジング２０に挿通されるステム本体４０１と、該ステム本体４０１の外周に対して部分的に突設された前記押圧部４００とで構成されている。該押圧部４００は、いわゆるカムであり、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させると、弁体１０の第一被押圧部１２０に接触乃至押圧するようになっている。また、本実施形態に係る押圧部４００は、弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに対向した状態で、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで逆回転（押圧部４００に第一被押圧部１２０を押圧させるとき回転方向とは逆方向に回転）させることで、第二被押圧部１２１に対しても押圧できるようになっており、シート部材Ｓ側に傾動（変位）した弁体１０（非貫通部分）をシート部材Ｓから強制的に離間させることもできるようになっている。

本実施形態に係るボールバルブ１は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るボールバルブ１の作動について説明する。

まず、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通すると流体の流通が許容される。この状態において、二つの流通路Ａ，Ｂと弁体１０の連通穴１００とが同心又は略同心をなし、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触又は略非接触の状態になっており、押圧部４００が弁体１０の第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れに対しても押圧していない状態となっている。なお、「弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触」とは、弁体１０がシート部材Ｓから完全に離間していることを意味し、「弁体１０がシート部材Ｓに対して略非接触」とは、弁体１０がシート部材Ｓに対して若干接触、すなわち、シート部材Ｓを摩耗させるような（流通路Ａ，Ｂを遮断するときのような）面圧を作用させずに弁体１０がシート部材Ｓの少なくとも一部に接触していることを意味する。

そして、このように流体の流通を許容した状態から、流通路Ａ，Ｂを遮断するには、第二ステム４０をそのままの状態で維持させつつ第一ステム３０のみを９０°回転させる。そうすると、第一ステム３０の回転力が第三平面部３００ｂ，３００ｂを介して弁体１０の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂに伝達され、弁体１０も９０°回転することになる。このとき、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとは面接触した状態を維持し、第一ステム３０のトルクが作用しても、第一ステム３０（凸条部３００ａ，３００ａ、第三平面部３００ｂ，３００ｂ）と弁体１０（第一平面部１１０ａ，１１０ａ、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂ）とが片当たり（部分的に接触）することなく、第一ステム３０からのトルクが弁体１０に伝達されることになる。

このように第二ステム４０を回転させることなく弁体１０を回転させるとき、押圧部４００（カム）は、第一被押圧部１２０及び第二被押圧部１２１の何れも押圧しない状態（弁体１０を傾動させるような付勢を作用させない状態）を維持し、弁体１０はシート部材Ｓに対して非接触又は略非接触のままで維持しつつ所定の回転軸線Ｌ周りで回転する結果、弁体１０の非貫通部分が一方の流通路Ａ（シート部材Ｓ）に対して隙間をあけた状態又は若干接触した状態で対向することになる。また、第一ステム３０のトルクを伝達した弁体１０側の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第一ステム３０の第三平面部３００ｂ，３００ｂとが、弁体１０を傾動させる方向に沿った状態（流通路Ａ，Ｂの穴心と平行又は略平行になった状態）になり、第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと第三平面部３００ｂ，３００ｂとが接触していても弁体１０の傾動が許容された状態となる。

そして、第二ステム４０を回転させると、押圧部４００が第一被押圧部１２０（弁体１０の上部側）を押圧して弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢し、その付勢で弁体１０が傾動しようとする。このとき、弁体１０の下部が（第一ステム３０の接続部３００と弁体１０の第一ステム挿入部１１０とが）回転軸線Ｌと直交する方向に線接触し、その線接触した部分が支点となって弁体１０が傾動することになる。すなわち、本実施形態に係るボールバルブ１は、第一ステム３０に形成した一対の凸条部３００ａ，３００ａと弁体１０に形成した一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａとが隙間をあけているため、弁体１０の移動（傾動）が許容され、これらが回転軸線Ｌ及び流通路Ａ，Ｂの穴中心と直交する方向に線接触ですることでその接触部分を支点にして傾動した状態になる。そうすると、該弁体１０の非貫通部分がシート部材Ｓに面圧を作用させつつ密接（圧接）し、一方の流通路Ａ（二つの流通路Ａ，Ｂ間）が遮断され、流体の流通が停止することになる。

そして、この状態から流体を流通させる状態に切り換えるには、第二ステム４０を逆回転（弁体１０をシート部材Ｓ側に変位させる場合とは反対側に回転）させると、第一被押圧部１２０に対する押圧部４００の当接が解除される一方、該押圧部４００が第二被押圧部１２１を押圧することになる。そして、第二被押圧部１２１に対する第二押圧部４００の押圧作用で、弁体１０がシート部材Ｓから離間する方向に傾動する結果、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触状態又は略非接触状態に戻ることになる。そして、第二ステム４０を回転させることなく第一ステム３０を逆回転（弁体１０の非貫通部分をシート部材Ｓと対向させる場合とは反対側に回転）させると、弁体１０がシート部材Ｓに対して非接触又は略非接触の状態で回転し、二つの流通路Ａ，Ｂが弁体１０の連通穴１００を介して連通して流体の流通を許容した状態に戻ることになる。

以上のように、本実施形態に係るボールバルブ１は、前記弁体１０に一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、前記第一ステム３０に前記一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、その第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’とが接触しているので、前記第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と第二支点領域３００ａ’，３００ａ’との間に隙間があっても、第一ステム３０を回転させたときのトルクが、第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’との接触した領域で伝達され、第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’及び第二支点領域３００ａ’，３００ａ’のみならず、第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’及び第二接触流域３００ｂ’，３００ｂ’が部分的に接触乃至衝突することがなく、弁体１０に対してトルクを伝達する部位で十分な強度を得ることができる。

また、一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる面状をなすとともに、一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が前記一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる面状をなし、弁体１０を傾動させる状態で、互いに接触する第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’とが弁体１０の傾動方向に延びるように形成されているため、弁体１０の傾動を阻害することもない。

特に、本実施形態においては、一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’が一対の第一平面部１１０ａ，１１０ａで構成されるとともに一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂで構成され、一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’が一対の凸条部３００ａ，３００ａの外面で構成されるとともに一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が前記一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂで構成されているので、弁体１０及び第一ステム３０を複雑な構造にすることなく、上記作用、効果を奏することができる。

また、前記第一ステム３０がハウジング２０の下部に挿通され、該ハウジング２０内の先端と弁体１０とが前記回転軸線Ｌ上で点接触するよう、第一ステム３０の先端に凸部３１０が形成されているので、弁体１０が第一ステム３０に対して点接触して支持されることになり、弁体１０の回転、及び傾動を許容した上で該弁体１０をハウジング２０に対して位置決めすることができる。すなわち、第一ステム３０に弁体１０を支持させることで、ハウジング２０に対して弁体１０が上下方向に位置決めされ、ハウジング２０の流通路Ａ，Ｂと弁体１０の連通穴１００との連通状態や、ハウジング２０内のシート部材Ｓと弁体１０の非貫通部分との接触状態を常に同じ状態にすることができる。そして、前記凸部３１０の外面を球面状に形成しているので、簡単な構成でありながらも常に弁体１０とステムとが点接触した状態にすることができる。

さらに、前記付勢手段４０は、軸心が前記回転軸線Ｌと平行又は略平行をなすように第一ステム３０とは反対側からハウジング２０に挿通され、ハウジング２０内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部４００が設けられた第二ステム４０で構成され、該第二ステム４０を軸心周りで回転させることで、押圧部４００が弁体１０を押圧してシート部材Ｓ側に付勢するように構成されているので、弁体１０の回転と傾動とを独立して作動させることができ、種々のパターンで流通路Ａ，Ｂの開閉動作制御を行うことができる。

尚、本発明のボールバルブは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、前記弁体１０に一対の第二平面部１１０ｂ，１１０ｂを形成するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記第二平面部１１０ｂ，１１０ｂと接触させる一対の第三平面部３００ｂ，３００ｂを形成することで、第一ステム３０のトルクを弁体１０に伝達できるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示す如く、弁体１０又は第一ステム３０の何れか一方に、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成するとともに、他方に対して前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記凸条１１０ｂ，３００ｂと接触する一対の平面部１１０ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。また、図４（ｃ）に示す如く、弁体１０及び第一ステム３０のそれぞれに、回転軸線Ｌを挟んで該回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条１１０ｂ，３００ｂを形成し、互いの凸条１１０ｂ，３００ｂ同士を接触させたものであってもよい。さらに、図４（ｄ）に示す如く、弁体１０に対し、前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対のピン体Ｐ，Ｐ（１１０ｂ，１１０ｂ）を、前記回転軸線Ｌを挟んで配設するとともに、第一ステム３０の接続部３００に前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びて前記ピン体Ｐ，Ｐと接触する一対の平面部３００ｂ、３００ｂを、回転軸線Ｌを挟んで形成したものであってもよい。

すなわち、前記弁体１０に一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、前記第一ステム３０に前記一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、その第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’と、を接触させれば、弁体１０の傾動を許容することができ、さらに、第一ステム３０のトルクを伝達するとき、弁体１０及び第一ステム３０のトルクの伝達部位が片当たりせず、第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’との接触領域全域でトルクを伝達することができる。これにより、シート部材Ｓに対して弁体１０を接離させるのに該弁体１０の傾動させるようにしても、該弁体１０と第一ステム３０とのトルクの伝達部位で十分な強度を得ることができる。

また、上記実施形態において、第一ステム３０に一対の凸条部３００ａ，３００ａを形成するとともに、弁体１０に凸条部３００ａ，３００ａと対向した第一平面部１１０ａ，１１０ａを形成し、弁体１０が傾動したときに凸条部３００ａ，３００ａと第一平面部１１０ａ，１１０ａとが回転軸線Ｌに対して直交方向で線接触する第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’及び第二支点領域３００ａ’，３００ａ’となるように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）に示す如く、弁体１０に対して軸心が回転軸線Ｌと直交する方向に延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対のピン体Ｐ，Ｐ（１１０ａ，１１０ａ）を一対の第一支持領域１１０ａ’，１１０ａ’として設けるとともに、第一ステム３０の接続部３００にピン体Ｐ，Ｐ（１１０ａ，１１０ａ）に対応する一対の平面部３００ａ，３００ａを一対の第二支持領域３００ａ’，３００ａ’として形成し、弁体１０が傾動したときに、ピン体Ｐ，Ｐ（１１０ａ，１１０ａ）と平面部３００ａ，３００ａとが線接触するように構成されたものであってもよい。

また、図５（ｂ）に示す如く、上記実施形態とは逆に、弁体１０に対して、回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条部を一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’として回転軸線Ｌを挟んで互いに対向するように形成し、第一ステム３０の接続部３００に一対の凸条部１１０ａ’，１１０ａ’と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’として一対の平面部を形成し、弁体１０が傾動したときに、弁体１０側の凸条部１１０ａ’，１１０ａ’と第一ステム３０側の平面部３００ａ’，３００ａ’と、が線接触するように構成されたものであってもよい。すなわち、前記弁体１０に前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成されるとともに、前記第一ステム３０に前記一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、前記弁体１０が、第一ステム３０の回転でシート部材Ｓに対して非接触又は略非接触な状態で回転し、前記付勢手段４０の付勢で第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と第二支点領域３００ａ’，３００ａ’とが線接触してシート部材Ｓ側に傾動するように構成すれば、種々の態様を採用することができる。但し、上述の如くピン体Ｐ，Ｐを設けると、組み付け作業が複雑化するので、ピン体Ｐ，Ｐに代えて上述のような凸条部３００ａ，３００ａを設けることが好ましいことは言うまでもない。

上記実施形態において、第二ステム４０を回転軸線Ｌ周りで回転させることで、弁体１０をシート部材Ｓ側に付勢するようにしたが、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す如く、第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動可能に構成するとともに、該第二ステム４０のハウジング２０内の端部に該第二ステム４０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで弁体１０の第一被押圧部１２０を押圧できる傾斜面４１０，４１０（押圧部４００）を形成したものであってもよい。

上記実施形態において、弁体１０を回転させるステム（第一ステム）３０をハウジング２０の下部に挿通して設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０をハウジング２０の上部に挿通したものであっても勿論よい。すなわち、上記実施形態と天地逆転させた構成のものであってもよい。但し、この場合においては、第二ステム４０側が弁体１０の下方に位置するので、この第二ステム４０で弁体１０を支持するようにすればよい。従って、この場合においては、第一ステム３０に凸部３１０を設けずに、第二ステム４０に弁体１０を支持する凸部を設ければよい。そして、該凸部の外面を球面状に形成すれば、弁体１０が押圧部４００に押圧されて変移しても、第二ステム４０に点接触して支持された状態で維持させることができる。

上記実施形態において、弁体１０を回転させる第一ステム３０と、弁体１０を付勢するための第二ステム４０とを別個独立に設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、従来技術で説明した図８に示すようなボールバルブであってもよい。すなわち、弁体１０の回転中心となる回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に軸心が延びるように前記回転軸線Ｌを挟んで対向する一対のピン体５０１，５０１が前記弁体５００に設けられ、ステム５２０に対して、ピン体５０１，５０１の軸心と平行又な略平行をなす一対の支持面５２１，５２１が形成された接続部５２２と、前記支持面５２１，５２１に対して連続した傾斜面５２３’，５２３’の形成された押圧部５２３とが形成され、接続部５２３が弁体５００にトルクを伝達して弁体５００を回転させた後、該ステム５２０を回転軸線Ｌ方向に移動させることで押圧部５２３が弁体５００を押圧（付勢）し、その押圧で弁体５００をシート部材Ｓ側に傾動させてシート部材Ｓに弁体５００の非貫通部分を密接させるようになったボールバルブであってもよい。

この場合、ステム５２０の接続部５２２に対し、前記一対の第二支点領域５２１’，５２１’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、前記弁体５００に一対の第一支点領域５０１’，５０１’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域が前記回転軸線Ｌを挟んで形成され、その第一接触領域と第二接触領域とが接触していれば、弁体５００の傾動を許容した上で、ステム５２０のトルクを伝達するときに、片当たりすることなく第一接触領域と第二接触領域との全域でトルクを伝達することができる。但し、この場合、弁体５００が接続部５２２に連続する押圧部５２３（傾斜面５２３’，５２３’）によって押圧されることで傾動するように構成されているため、一対の第二接触領域は、接続部５２２から押圧部５２３にかけて連続して形成すること言うまでもない。

また、図８に示すボールバルブ（ステムを回転軸線方向に変位させるボールバルブ）の変形例として、接続部３００と付勢手段４０とを一体的に構成したものであってもよい。例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す如く、一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’として、回転軸線Ｌに対して直交又は略直交する方向に延び、且つ弁体１０側ほど回転軸線Ｌ側に傾斜した傾斜面をステム３０の接続部３００に形成するとともに、一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’として、回転軸線Ｌに対して直交方向に延び、且つ前記傾斜面に対向する一対の凸条を弁体１０に形成し、ステム３０を回転軸線Ｌの延びる方向に移動させたときに、傾斜面３００ａ’が凸条１１０を押圧して弁体１０を傾動させるようにしてもよい。

そして、この場合においても、図７（ｃ）に示す如く、一対の第一支点領域１１０ａ’，１１０ａ’と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’を、前記回転軸線Ｌを挟んで形成し、前記ステム３０に前記一対の第二支点領域３００ａ’，３００ａ’と直角をなし、且つ前記回転軸線Ｌと直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’を、前記回転軸線Ｌを挟んで形成し、その第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’と第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’と、を接触させれば、上記実施形態と同様に、ステム３０のトルクを弁体１０に伝達できる上に、弁体１０の傾動を許容することができる。但し、上述のように接続部３００と付勢手段４０とを一体的にする場合には、弁体１０が一つのステム３０にのみ接続された態様となるので、そのステム３０側とは反対側で、例えば、弁体１０とハウジング２０とを部分的に凹凸嵌合させ、弁体１０を傾動可能に支持することは勿論のことである。

上記実施形態において、第一ステム３０の端部に外面が球面状をなす凸部３１０を設け、その凸部３１０で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、上記実施形態のように弁体１０を支持するには、例えば、弁体１０の第二ステム挿入部１３０の奥部の面に第一ステム３０側に突出した凸部を設け、該凸部３１０を第一ステム３０の端面に当接させることで弁体１０を支持するようにしたり、第二ステム挿入部１３０の奥部の面及び第一ステム３０の端面の両方に凸部を設け、両凸部同士を当接させることで弁体１０を支持するようにしたりしてもよい。このようにしても、弁体１０を第一ステム３０に点接触させた状態で該弁体１０を支持することができる。そして、かかる凸部３１０は外面が球面状をなしたものに限定されるものではなく、例えば、凸部３１０を円錐状や多角錐状に形成したもの等種々変更可能である。但し、弁体１０の傾動を考慮すれば、凸部３１０は外面が球面状をなしたものが好ましいことは言うまでもない。

上記実施形態において、二方弁について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２０に三つの流通路が回転軸線Ｌ周りに９０°間隔で形成されるとともに、弁体１０に三つの流通路のうち二つと連通する略直角に屈曲した連通穴と、残りの流通路に対して対向する非貫通部分とが形成され、弁体１０を９０°正逆回転させることで連通穴を介して連通する流通路が切り替わる三方弁であってもよい。この場合も弁体１０の傾動方向が一定で、１８０°の間隔で形成された流通路（対向した流通路）の穴中心方向に弁体１０が傾動すればよいので、互いに接触する第一接触領域１１０ｂ’，１１０ｂ’及び第二接触領域３００ｂ’，３００ｂ’を弁体１０の傾動方向に沿って形成すれば、弁体１０の傾動を許容しつつもこれらで第一ステム３０のトルクを上記実施形態と同様に伝達することができる。

上記実施形態において、第一ステム３０の端部（凸部３１０）で弁体１０を支持するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０を段付き棒状に形成し、その小径側をハウジング２０側にして大径部分で弁体１０を支持できるようにしても勿論よい。

上記実施形態において、第一ステム３０をハウジング２０の下部側に挿通させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第一ステム３０と第二ステム４０との配置を上下反対にしてもよい。この場合、弁体１０を第二ステム４０に支持させることが好ましい。

本発明の一実施形態に係るボールバルブの縦断面図であって、弁体の連通穴を介してハウジングの流通路が連通した状態を示す。 同実施形態に係るボールバルブの縦断面図であって、弁体の非貫通部分がシート部材に密接し、ハウジングの流通路を遮断した状態を示す。 同実施形態に係るボールバルブの部分拡大断面図であって、（ａ）は、ハウジング部分を仮想線で示した図１のＩ−Ｉ拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ拡大断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図を示す。 本発明の他実施形態に係るボールバルブの弁体と第一ステムとの接続部分の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体に第一接触領域としての平面部を形成するとともに第一ステムに第二接触領域としての凸条を形成したボールバルブの部分拡大断面図、（ｂ）は、弁体に第一接触領域としての凸条を形成するとともに第一ステムに第二接触領域としての平面部を形成したボールバルブの部分拡大断面図、（ｃ）は、弁体に第一接触領域としての凸条を形成するとともに第一ステムに第二接触領域としての凸条を形成したボールバルブの部分拡大断面図、（ｄ）は、弁体に第一接触領域としてのピン体を設けるとともに第一ステムに第二接触領域としての平面部を形成したボールバルブの部分拡大断面図を示す。 本発明の別の実施形態に係るボールバルブの付勢手段（弁体と第二ステムとの接続部分）の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体に第一支点領域としてのピン体を設けるとともに第一ステムに第二支点領域としての平面部を形成したボールバルブの部分拡大断面図、（ｂ）は、弁体に第一支点領域としての凸条を形成するとともに第一ステムに第二支点領域としての平面部を形成したボールバルブの部分拡大断面図を示す。 本発明のさらに別の実施形態に係るボールバルブの付勢手段（弁体と第二ステムとの接続部分）の部分拡大断面図であって、（ａ）は、弁体を回転軸線周りで回転させる状態の部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、押圧部が弁体（被押圧部）を押圧し、弁体の非貫通部分をシート部材に密接させた状態の部分拡大断面図を示す。 本発明のさらに別の実施形態に係るボールバルブ（接続部と付勢手段とを一体的にしたステムを備えるボールバルブ）の部分拡大断面図であって、（ａ）は、第二支点領域を傾斜面で構成し、第一支点領域を凸条で構成したボールバルブの概略部分拡大図、（ｂ）は、弁体を傾動させる際の状態図、（ｃ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図を示す。 従来のボールバルブの縦断面図を示す。 従来の別のボールバルブの縦断面図を示す。 図８及び図９に示したボールバルブの弁体を回転させる際のステムと弁体（第一支点領域と第二支点領域）との関係を説明するための部分横断面図とその部分拡大図を示す。

符号の説明

１…ボールバルブ、１０…弁体、２０…ハウジング、３０…第一ステム、４０…付勢手段（第二ステム）、１００…連通穴、１１０…第一ステム挿入部、１１０ａ…第一平面部、１１０ａ’…第一支点領域、１１０ｂ…第二平面部、１１０ｂ’…第一接触領域、１２０…被押圧部（第一被押圧部）、１２１…被押圧部（第二被押圧部）、１３０…第二ステム挿入部、２００…弁体収容空間、２１０…メインフレーム、２１１…本体部、２１２…第一ステム挿通部、２１３…第二ステム挿通部、２１４…配管接続部、２１５…嵌入口、２１６…第一ステム挿通穴、２１７…第一押圧部材、２１７ａ…押圧部、２１７ｂ…鍔部、２１８…フランジ部、２１９…第二ステム挿通穴、２２０…第二押圧部材、２２０ａ…押圧部、２２０ｂ…鍔部、２２１…フランジ、２５０…サブフレーム、２５１…閉塞部、２５１ａ…環状部、２５１ｂ…環状突部、２５２…配管接続部、２５３…フランジ、３００…接続部、３００ａ…凸条部、３００ａ’…第二支点領域、３００ｂ…第三平面部、３００ｂ’…第二接触領域、３１０…凸部、４００…押圧部、４０１…ステム本体、Ａ，Ｂ…流通路、Ｇ…ガスケット、Ｌ…回転軸線、Ｓ…シート部材

Claims (5)

1. 所定の回転軸線周りで回転可能に構成され、前記回転軸線と直交する仮想面上に貫通した連通穴の形成された弁体と、該弁体が内装され、該弁体の連通穴を介して連通する流通路が形成されるとともに、流通路の内部側の開口周りに環状のシート部材が配設されたハウジングと、前記回転軸線を通るようにハウジングに挿通され、前記弁体を回転軸線周りで回転させるためのステムと、弁体をシート部材に向けて付勢可能に構成された付勢手段とを備え、前記弁体に前記回転軸線と直交する方向に延びる一対の第一支点領域が前記回転軸線を挟んで形成されるとともに、前記ステムに前記一対の第一支点領域と隙間をあけて対向する一対の第二支点領域が前記回転軸線を挟んで形成され、前記弁体は、ステムの回転でシート部材に対して非接触又は略非接触な状態で回転し、前記付勢手段の付勢で第一支点領域と第二支点領域とが線接触してシート部材側に傾動し、弁体の非貫通部分がシート部材に密接して流通路を遮断するように構成されたボールバルブにおいて、前記弁体には、一対の第一支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第一接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、前記ステムには、前記一対の第二支点領域と直角又は略直角をなし、且つ前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる線状又は面状をなす一対の第二接触領域が前記回転軸線を挟んで形成され、第一接触領域と第二接触領域とが接触していることを特徴とするボールバルブ。
2. 前記弁体は、前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びるように前記回転軸線を挟んで対向する一対の第一平面部と、該一対の第一平面部と直角又は略直角をなし、前記回転軸線を挟んで対向する一対の第二平面部とが形成され、前記ステムは、一対の第一平面部間に挿入されて弁体に接続される接続部を備え、該接続部には、前記一対の第一平面部と対向するように、前記回転軸線と直交又は略直交する方向に延びる一対の凸条部が前記回転軸線を挟んで形成されるとともに、一対の凸条部の延びる方向と直交又は略直交する方向に延び且つ前記回転軸線と平行又は略平行な一対の第三平面部が前記回転軸線を挟んで形成され、一対の第一支点領域が一対の第一平面部で構成されるとともに一対の第一接触領域が一対の第二平面部で構成され、一対の第二支点領域が一対の凸条部の外面で構成されるとともに一対の第二接触領域が前記一対の第三平面部で構成されている請求項１記載のボールバルブ。
3. 前記ステムがハウジングの下部に挿通され、該ハウジング内の先端と弁体とが前記回転軸線上で点接触するよう、ステムの先端及び弁体の少なくとも何れか一方に凸部が形成されている請求項１又は２記載のボールバルブ。
4. 前記凸部は、外面が球面状をなすように形成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載のボールバルブ。
5. 前記付勢手段は、軸心が前記回転軸線と平行又は略平行をなすように前記ステムとは反対側からハウジングに挿通され、ハウジング内に位置する一端部の外周の少なくとも一部に径方向外方に突出した押圧部が設けられた付勢用のステムで構成され、該付勢用のステムを軸心方向に変移又は軸心周りで回転させることで、押圧部が弁体を押圧してシート部材側に付勢するように構成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載のボールバルブ。

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