JP2008298199A - 止め輪及び止め輪を用いたストレーナ内蔵ボール弁装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒体の内周に設けられた溝に嵌入する止め輪に関し、特に着脱が容易な止め輪及び止め輪を用いたストレーナ内蔵ボール弁装置を提供すること。
【解決手段】切欠部４１とその中心から切欠部４１への方向の距離が短い楕円形形状の円環部４２と、差込孔４３を有する突起部４４とを備えた止め輪４０を、ストレーナ内蔵ボール弁装置１のボール弁３０の溝３６に嵌入することで、連通路３１の係止部３５に係止させたストレーナ３４を固定させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、円筒体の内周に設けられた溝に嵌入する止め輪に関し、特に着脱が容易な止め輪及び止め輪を用いたストレーナ内蔵ボール弁装置に関する。

現在、溝を設けた筒状の穴部に部品等を挿入し、部品の移動や離脱を防止するために、溝に嵌入することで部品の移動や離脱を防止する止め輪が用いられている。このような止め輪は、一般にスナップリングやリテーナリングと呼ばれ、円環形状その一部に切欠部を有するＣ形状に形成されている。また、止め輪の切欠部は、中心に向って突出し、外力を印加するスナップリングプライヤ等の先端を挿入可能な孔部を有している。

このような止め輪を溝に嵌入する際には、まず、切欠部の両端が近接する方向にスナップリングプライヤで外力を加えることで、止め輪が弾性変形し外径が小さくなる。この状態で止め輪を穴に挿入し、溝が設けられた位置で外力を除去すると、弾性変形している止め輪の外径は元の大きさに戻るため、溝に嵌入される。このように溝に嵌入されたスナップリングは、軸心方向の面がそれぞれ溝の側面、又は、部品に接触することで、軸心方向の強度を有し、部品の移動や離脱を防止することとなる。

このような止め輪の機能を有したまま、切欠部を近接させるのに必要な力を低減させる止め輪や、止め輪の一部に凸部を形成することで、止め輪を一定位置で維持固定を可能とした止め輪も知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００４−３２４８２８号公報 特開２０００−１２０６３３号公報

上述した止め輪では、次のような問題があった。すなわち、止め輪の切欠部を近接させて止め輪の径を小さくしたときの止め輪の最小径は、切欠部の離間距離及び止め輪の外径により決まる。また、止め輪の外径形状は、１円弧で形成され、内径を外径の中心から若干ずらした位置を中心として１円弧で形成することで、その外周と内周との厚みを異ならせている。このため、切欠部に外力を加え、止め輪を弾性変形させた際の弾性変形量は、止め輪の各部で異なり、弾性変形させた止め輪の形状は楕円環形状となる。

このため、弾性変形前の止め輪の外径と、弾性変形後の楕円形状の止め輪の外径の最大径との差があまりないことがある。即ち、弾性変形後の止め輪の外径の最大径と止め輪を挿入する穴部の内径との差が殆どなく、止め輪を溝に嵌入し難いことや、弾性変形をさせた止め輪であっても止め輪の最大径が穴部の内径より大きくなり、嵌入できないこともある。

そこで本発明は、着脱を容易とすることが可能な止め輪及び止め輪の着脱を容易とするストレーナ内蔵ボール弁装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の止め輪及び止め輪を用いたストレーナ内蔵ボール弁装置は次のように構成されている。

円筒状部材の内周面に設けられた溝に嵌脱自在に形成されたＣ形状の止め輪において、外周が複数の異なる径を有する円弧から形成されるとともに、少なくともその中心からその両端の外径までの距離が他方向の外径までの距離よりも短い楕円形状に形成された円環部と、この円環部の両端部に設けられ、前記円環部の両端部を近接させる方向にそれぞれ外力を印加可能に形成された外力印加部と、を備えることを特徴とする。

弁室の両側に流入口と流出口とが形成され、これら流入口と流出口との間に開口部を有する弁ケースと、前記弁室に回動可能に設けられ、その内部に前記流入口と前記流出口との間を連通する連通路を有し、回動変位により、前記流入口と前記流出口との間を開閉可能なボール弁と、前記開口部を介して前記連通路に挿脱され、前記連通路にその開口縁が係止されるストレーナと、前記連通路の開口端部に設けられた溝に嵌入され、前記ストレーナの移動を規制する請求項１〜４に記載の止め輪と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、着脱を容易とすることが可能な止め輪及び止め輪の着脱を容易とするストレーナ内蔵ボール弁装置を提供することが可能となる。

図１は本発明の一実施の形態に係るストレーナ内蔵ボール弁装置（以下「ボール弁装置」）１の一部断面を示す側面図、図２は同ボール弁装置１の要部構成を示す説明図、図３は同ボール弁装置１に用いられる止め輪４０を示す上面図である。なお、図１中矢印Ｆは液体の流れ方向を示す。

図１及び図２に示すように、ボール弁装置１は、弁ケース１０と、弁ケース１０内に設けられたボール弁３０とを備えている。
弁ケース１０は、円筒状の外殻部１１と、外殻部１１に螺合されるカバー部１２とを備えている。また、弁ケース１０には、外殻部１１とカバー部１２とを螺合することで内部に弁室１３が形成される。

外殻部１１には、流入口１４と、雌螺子部１８ａが形成された弁挿入口１８とが形成されている。また、外殻部１１は、流体の進行方向と直交する方向であって、後述するボール弁３０に対応する位置に、雌螺子部を有する開口部１９と、開口部１９の雄螺子部に螺合させる蓋体２０とを備えている。なお、この開口部１９は後述するストレーナ３４を挿脱可能な径で形成されている。

カバー部１２には、外殻部１１に対向する位置に雄螺子部１２ａが形成されている。これら外殻部１１とカバー部１２とが螺合することで弁ケース１０が形成されている。

弁室１３は、弁室の両側にそれぞれ環状のボールシート２１を有しており、このボールシート２１により、ボール弁３０をシーリングするとともに、回動可能に支持している。

流入口１４及び流出口１５は、いずれも弁室１３と連通している。また、流入口１４、及び、流出口１５には、テーパ螺子である管用螺子部１４ａ、１５ａがそれぞれ形成され、流入口１４に、流体、例えば水が供給される流入側配管１６が、流出口１５に、水を所定の場所へ導く流出側配管１７がそれぞれ接続される。

ボール弁３０は、弁室１３に配置され、流入口１４と流出口１５とを連通可能に形成された連通路３１を備えている。また、ボール弁３０は、流入口１４から流出口１５へ向かう流路と直交方向に延出した弁軸３２と、弁軸３２の先端部に設けられ、弁軸３２を回動可能に形成された切替レバー３３が設けられている。

なお、弁軸３２は、弁軸３２の先端部が外殻部１１の外部に突出して設けられ、弁軸３２を切替レバー３３により回動させることで、ボール弁３０を回動可能に形成されている。

また、ボール弁３０は、ボール弁３０の連通路３１に、ストレーナ３４と、このストレーナ３４を係止させるための段差を有する係止部３５と、連通路３１の壁部であって、係止部３５より流入口１４側に設けられた溝３６と、この溝３６に嵌入された止め輪４０とを備えている。

ストレーナ３４は、円形、且つ、段差を有する開口縁（以下「フランジ部」）３４ａと、フランジ部３４ａの内周部に組付くコンタミ等の異物除去用の有底筒形の網部３４ｂとを有し、フランジ部３４ａが係止部３５に突き当たるまで差し込まれることで係止される。

図３に示すように、止め輪４０は、Ｃ形の略楕円環形状で、その一部に切欠部４１が設けられ、その外径が異なる２つの径（図３中Ｒ１、Ｒ２）を有する形状に形成されている。また、止め輪４０は、ばね鋼材やみがき特殊帯鋼等の鋼材により打ち抜き加工で形成され、切欠部４１の両端の近接方向に外力を印加することで、弾性変形可能に形成されている。

止め輪４０の内径は、外径までの厚さが各位置で異なるように、内径の中心を外径のＲ１の中心線Ｃから切欠部４１側に移動した中心線Ｃ２の位置を基準に２つの半径（図３中、Ｒ３、Ｒ４）を有する円弧により形成されている。これにより、切欠部４１に対向する位置で、内径と外径との差が一番大きくなり、切欠部４１に近接するに従い、その内径と外径との差が小さくなる形状に形成されている。なお、図３中の二点鎖線Ｄは、１つの半径により外径を形成した従来の止め輪の形状を模式的に示している。

即ち、止め輪４０は、円周上の一部を切欠いた切欠部４１を有し、外径に２つの径を有する楕円形形状の円環部４２と、切欠部４１の両端部に形成され、専用の工具（例えば、スナップリングプライヤ）の先端を挿入し外力印加可能な外力印加部（以下、「差込孔」）４３を有する突起部４４とを備えている。

このように構成されたボール弁装置１では、水は水の流れＦに示すように、流入口１４から流出口１５へ通水する。このとき、水に異物がある場合には、ストレーナ３４の網部３４ｂにより異物を受け止める（除去する）ことで、下流、即ち流出口１５側へ異物を流さない。

また、切替レバー３３を略９０°回動させることで、弁軸３２を介してボール弁３０も回動することとなる。これにより、ボール弁３０の連通路３１は水の流れＦに対して直交方向に位置するとともに、ボール弁３０の外表面がボールシート２１と接触し、シーリングされる。このように、ボール弁３０より、水が塞き止められる（止水される）こととなる。即ち、切替レバー３３をボール弁３０の通水方向に向けると、流入口１４と流出口１５との間が連通路３１で連通される。切替レバー３３を通水方向から略９０°回転させ、ボール弁３０を止水方向に向けると、水が塞き止められ、通水と止水とが切り換えられる。

このように、水の通水及び止水を行いつつ、水に含まれる異物の除去を行い、ある一定の期間使用後、ストレーナ３４の清掃や交換等のメンテナンスを行う。次に、このメンテナンスの説明を行う。

まず、切替レバー３３を操作して、ボール弁３０を回動させ、水の流れを塞き止める。次に、この止水状態で、蓋体２０を取り外し、開口部１９を開放する。止水状態で開口部１９を開放すると、ボール弁３０の連通路３１が開口部１９から目視確認できる状態となる。これにより、止め輪４０が目視できる。

次に、スナップリングプライヤ等の工具（以下、「プライヤ」）の先端を、開放している開口部１９内に挿入し、先端を、止め輪４０の差込孔４３に差し込む。その後、プライヤにより、切欠部４１が近接する方向へ外力を印加させ、切欠部４１の端部を近接させると、止め輪４０の円環部４２が止め輪４０の外径が縮小する方向に弾性変形する。このため、止め輪４０の外径が連通路３１の内径よりも小さくなることから、溝３６から止め輪４０を離脱させることができる。この作業により、止め輪４０をボール弁３０から取り外す。

止め輪４０を取り外すことによりストレーナ３４の固定は解除されるため、ボール弁３０からストレーナ３４を引き抜いて、メンテナンス作業、例えばストレーナ３４の清掃（付着した異物を取り除く作業）や交換を行う。

メンテナンスを終えてストレーナ３４を戻すときは、上述とは逆の手順をおこなう。まず、ストレーナ３４をボール弁３０の連通路３１に収容する。プライヤで止め輪４０に外力を印加し、縮小側に弾性変形させ、溝３６に止め輪４０を移動させ、外力を除去することで、止め輪４０を溝３６へ嵌入させる。これにより再びストレーナ３４がボール弁３０に固定される。その後、蓋体２０で開口部１９を閉塞することで、メンテナンス前のボール弁装置１に戻る。そして、再び切替レバー３３を通水方向とすることで、水がボール弁装置１を流れることとなる。

なお、止め輪４０は、差込孔４３に工具をいれ、切欠部４１の両端部が近接する方向に外力を印加することで、円環部４２は弾性変形し、止め輪４０の径が縮小することとなる。このとき、２つの異なる径により、円環部４２の外径形状は、外径の中心から切欠部４１方向の距離が短い楕円形状に形成されていることから、弾性変形時に止め輪４０の外径形状は、切欠部４１が近接することにより略円形形状となる。このため、弾性変形後の止め輪４０の最大径が、略同一となり、弾性変形後の止め輪４０の最大径を小さくすることとなる。

即ち、１つの径により外径が形成された止め輪を、切欠部に外力を印加し、弾性変形により切欠部を近接させた場合には、弾性変形後の止め輪の外径形状は中心から切欠部の方向が長い略楕円形状となる。これに対し、止め輪４０は、２つの径により、外径が切欠部４１の方向が短い略楕円形に形成された止め輪４０を弾性変形させ縮小させると、弾性変形後の外径形状は略円形形状となる。これにより、各方向での半径は略同一となり、弾性変形後の止め輪４０の外径の最大径と最小径との差が小さくなる。即ち、弾性変形後の外径が小さくなる。これにより、止め輪４０の着脱時に、弾性変形後の止め輪４０の最大径と、連通路３１の径との差異を確実に有することが可能となり、着脱時に連通路３１の内径との干渉を少なくすることができる。

このような構成とすることで、ストレーナ３４のメンテナンス時の止め輪４０の着脱であっても、外径が切欠部４１の方向が短い楕円形状に形成された止め輪４０を弾性変形させ、弾性変形時の最大径を小さくなることで、連通路３１を介した溝３６への止め輪４０の着脱を容易とすることが可能となる。即ち、弾性変形前の止め輪４０の最大径と、弾性変形後の止め輪４０の最大径との差を大きくすることができる。このため、止め輪４０の着脱の作業が容易となり、さらに、止め輪４０の溝３６に当接する円環部４２の面積を低減させることもない。このように、止め輪４０の機能の低下とすることなく、メンテナンス及び着脱等の作業性の向上にもなる。このため、止め輪４０の脱離等の信頼性の低下も防止することが可能となる。

また、ボール弁装置１に止め輪４０を用いた場合だけではなく、筒状の穴部の内径に設けられた溝に止め輪４０を嵌入する場合には、穴部の内径と止め輪４０との外径の差を有することとなるため、同様に止め輪４０の着脱は容易となる。なお、止め輪４０は、斜軸ポンプの斜板を回動させるための回動軸を受け止める場合等、様々なものに適用できる。

上述したように、本実施の形態に係るボール弁装置１によれば、止め輪４０の機能及び信頼性を低下させることなく、ストレーナ３４等の着脱における止め輪４０の着脱を容易とし、作業性の向上とすることができる。

次に上述した止め輪４０の第１の変形例を図４を用いて説明する。

図４は上述した実施の形態の第１の変形例に係る止め輪４０Ａを示す上面図である。図４中の図１〜図３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

止め輪４０Ａは、切欠部４１の両端部からそれぞれ円環部４２の中心方向へ突出する突出部４５を備えている。

このように構成された止め輪４０Ａでは、止め輪４０Ａの切欠部４１に設けられた突出部４５に、例えばラジオペンチ等の先端の細くなっている工具により、切欠部４１が近接する方向へ外力を印加させる。これにより、切欠部４１の端部が近接し、止め輪４０の円環部４２が弾性変形することで、止め輪４０の外径が縮小する方向に弾性変形する。

このような構成とすることで、上述した止め輪４０Ａと同等の効果を有するとともに、プライヤ等の特殊な工具を必要とせず、ラジオペンチ等でも止め輪４０Ａを着脱することができる。このため、作業性の向上とともに、作業者の工具の持ち運びの負担を低減させることが可能となる。

このように、上述した第１の変形例に係る止め輪４０Ａによれば、止め輪４０Ａの着脱を容易にするとともに、汎用性の高い工具をもちいることで、作業性を向上させるとともに、作業者の負担を低減することが可能となる。

つぎに、止め輪４０，４０Ａの第２の変形例を図５を用いて説明する。

図５は上述した実施の形態の第２の変形例に係る止め輪４０Ｂを示す上面図である。図５中の図１〜図４と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

止め輪４０Ｂは、切欠部４１の両端部からそれぞれ円環部４２の中心方向へ突出する突出部４６と、この突出部４６の先端から外力の印加方向とは逆方向へさらに突出する返し部４７とを備えている。

このような構成とすることで、上述した止め輪４０Ａと同等の効果を有するとともに、返し部４７により、ラジオペンチ等を用いた場合に、突出部４６からラジオペンチが脱離することを防止することが可能となる。これにより、ラジオペンチの離脱による他の部位（例えば連通路３１や、溝３６等）の損傷を防止することが可能となる。また、ラジオペンチの脱離を防止することが可能となるため、作業性も向上することとなる。

上述したように、第２の変形例に係る止め輪４０Ｂによれば、止め輪４０、４０Ａの機能を有するとともに、止め輪４０Ｂの着脱を容易とし、汎用性の高い工具を用いたとしても、作業時のラジオペンチの脱離を防止し、他の部位の損傷を防止することが可能となり、作業性の向上とすることが可能となる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した止め輪４０、４０Ａ、４０Ｂは、２つの異なる半径（Ｒ１、Ｒ２）により止め輪４０、４０Ａ、４０Ｂの外径を形成するとしたが、これは、２つの異なる半径に限定するものではなく、３つの異なる半径であっても、４つの異なる半径であってもよい。即ち、止め輪の中心から切欠部が設けられた方向の距離を短くした楕円環形状とすることで、止め輪を弾性変形させた際に、弾性変形後の外径形状を円形とするような形状であれば適用できる。

また、上述した止め輪４０、４０Ａ、４０Ｂは、その内径を、２つの異なる半径（Ｒ３、Ｒ４）により形成するとしたが、円環部４２の弾性変形が、所定の変形量を確保できる形状であれば、１つの半径でも、複数の異なる半径でも適用できる。さらに、上述した止め輪４０、４０Ａ、４０Ｂは、打ち抜き加工により形成するとしたが、これを例えばワイヤーカット放電加工や切削等の加工により形成しても適用できる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

本発明の一実施の形態に係るストレーナ内蔵ボール弁装置の一部断面を示す側面図。 同ボール弁装置の要部構成を示す説明図。 同ボール弁装置に用いられる止め輪を示す上面図。 同止め輪の第１の変形例を示す上面図。 同止め輪の第２の変形例を示す上面図。

符号の説明

１…ストレーナ内蔵ボール弁装置、１０…弁ケース、１１…外殻部、１２…カバー部、１３…弁室、１４…流入口、１５…流出口、１６…流入側配管、１７…流出側配管、１８…弁挿入口、１９…開口部、２０…蓋体、２１…ボールシート、３０…ボール弁、３１…連通路、３２…弁軸、３３…切替レバー、３４…ストレーナ、３５…係止部、３６…溝、４０…止め輪、４１…切欠部、４２…円環部、４３…外力印加部（差込孔）、４４…突起部、Ｃ、Ｃ２…中心線、Ｄ…従来の止め輪、Ｆ…水の流れ方向。

Claims (5)

1. 円筒状部材の内周面に設けられた溝に嵌脱自在に形成されたＣ形状の止め輪において、
   外周が複数の異なる径を有する円弧から形成されるとともに、少なくともその中心からその両端の外径までの距離が他方向の外径までの距離よりも短い楕円形状に形成された円環部と、
   この円環部の両端部に設けられ、前記円環部の両端部を近接させる方向にそれぞれ外力を印加可能に形成された外力印加部と、を備えることを特徴とする止め輪。
2. 前記円環部は、前記外周が異なる２つの径により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の止め輪。
3. 前記外力印加部は、前記円環部の両端部からそれぞれ前記円環部の中心方向へ突出する突出部を有することを特徴とする請求項１に記載の止め輪。
4. 前記外力印加部は、前記円環部の両端部からそれぞれ前記円環部の中心方向へ突出する突出部と、この突出部の先端から前記外力の印加方向とは逆方向へさらに突出する返し部とを有することを特徴とする請求項１に記載の止め輪。
5. 弁室の両側に流入口と流出口とが形成され、これら流入口と流出口との間に開口部を有する弁ケースと、
   前記弁室に回動可能に設けられ、その内部に前記流入口と前記流出口との間を連通する連通路を有し、回動変位により、前記流入口と前記流出口との間を開閉可能なボール弁と、
   前記開口部を介して前記連通路に挿脱され、前記連通路にその開口縁が係止されるストレーナと、
   前記連通路の開口端部に設けられた溝に嵌入され、前記ストレーナの移動を規制する請求項１〜４に記載の止め輪と、を備えることを特徴とするストレーナ内蔵ボール弁装置。

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