JP2012092880A

JP2012092880A - 仕切弁

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Publication number: JP2012092880A
Application number: JP2010239674A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kamihara; 好夫神原; Yuki Sugita; 雄基杉田
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: JP5707091B2

Abstract

【課題】簡単な構造でシール材が弁体の弁本体から外れることを防止できる仕切弁を提供する。
【解決手段】弁体１５を、弁本体１９の周囲にシール材２０を被覆して形成する。弁本体１９は、上流側面１９ａと下流側面１９ｂの弁座に当接する位置に第１シール材装着溝２２を、弁箱内周面下半部に当接する位置に、第１シール材装着溝２２に連続して第２シール材装着溝をそれぞれ形成する。第１シール材装着溝２２は、上流側面１９ａまたは下流側面１９ｂに開口する溝部２２ａと、該溝部２２ａとつながる所定深さ位置で前記溝部より幅広となる幅広溝部２２ｂとを備え、第１シール材装着溝２２と第２シール材装着溝２３とにシール材２０を装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、仕切弁に関し、詳しくは、弁本体の所定位置にシール材を装着した弁体を、管路を横切る方向に移動させて弁の開閉を行う仕切弁の弁体の構造に関する。

従来、弁箱の上部に、該弁箱に連通する開口部を備えた弁体収容部を連設し、前記開口部を介して弁体収容部と弁箱とに弁箱の軸線に対して直交する上下方向に移動可能な弁体を備えた仕切弁が知られている。このような仕切弁における弁体は、金属などの硬質材料からなる弁本体の周囲に、ゴムなどの軟質材料からなるシール材を被覆して水密性を確保するようにしている。弁本体としては、上流側面及び下流側面における開口部に設けた弁座との当接位置に、シール材を装着するためのＶ字状やＵ字状の第１シール材装着溝をそれぞれ形成するとともに、弁箱内周面下半部との当接位置に、シール材を装着するための第２シール材装着溝を前記第１シール材装着溝に連続して形成し、これら第１シール材装着溝と第２シール材装着溝とに一体に形成されたシール材を装着したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１-２０１２９９号公報

しかし、上述のものでは、弁体を弁箱内に下降させて弁体下半部周面を弁箱内周面下半部に当接させると共に、弁体上端部を前記開口部に設けた弁座に当接させた全閉状態では、弁座と第１シール材装着溝に装着したシール材とが密着していることから、弁体を弁箱収容部内に引き上げて開状態とする際に、シール材が弁座側に引っ張られ、第１シール材装着溝からシール材が外れる虞があった。

そこで本発明は、簡単な構造でシール材が弁体の弁本体から外れることを防止できる仕切弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の仕切弁は、弁箱の上部に、該弁箱に連通する開口部を備えた弁体収容部を連設し、前記開口部を介して前記弁体収容部と前記弁箱とに弁箱の軸線に対して直交する上下方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を前記弁体収容部に収容したときに全開状態となり、前記弁体を前記弁箱内に下降させて弁体下半部周面を弁箱内周面下半部に当接させるとともに、弁体上半部両側面を前記開口部の開口縁に設けた弁座に当接させたときに全閉状態となる仕切弁において、前記弁体は、弁本体と、該弁本体に設けられて前記弁箱内周面下半部及び前記弁座に当接するシール材とを備え、前記弁本体は、該弁本体の上流側面及び下流側面の前記弁座にそれぞれ対向する位置に第１シール材装着溝が、前記弁箱内周面下半部に対向する位置に、前記第１シール材装着溝に連続する第２シール材装着溝がそれぞれ形成され、前記第１シール材装着溝及び前記第２シール材装着溝に連続状態で前記シール材が装着されると共に、前記第１シール材装着溝は、弁本体の前記上流側面又は前記下流側面に開口した溝部と、該溝部の底部側に設けられて前記溝部の溝幅より幅広に形成された幅広溝部とを備えていることを特徴としている。

また、前記第１シール材装着溝は、断面Ｔ字状に形成されるものや、前記幅広溝部を、溝部から溝底部側に向けて漸次幅広となる断面円弧状に形成するものや、前記幅広溝部が、溝部の一方の溝壁から外側に突出しているものでも良く、また、前記第１シール材装着溝の溝底面に、複数の凹部を形成すると好適である。

さらに、前記第２シール材装着溝は、上流側と下流側とに分割して形成され、前記シール材は、上流側面に形成された第１シール材装着溝と上流側第２シール材装着溝とに装着される第１シール材と、下流側面に形成された第１シール材装着溝と下流側第２シール材装着溝とに装着される第２シール材とに分割して形成することもできる。

本発明の仕切弁によれば、第１シール材装着溝は、上流側面または下流側面に開口する溝部と、前記溝部の溝幅より幅広に形成された幅広溝部とを備えていることから、シール材が弁座側に引っ張られることがあっても、幅広溝部に充填されたシール材が抜け止めとなり、シール材が第１シール材装着溝から外れる虞がない。

さらに、幅広溝部の底部に複数の凹部を形成したことにより、該凹部にもシール材が充填され、より確実に第１シール材装着溝からシール材が外れることを防止できる。また、シール材を、上流側面に形成された第１シール材装着溝と上流側の第２シール材装着溝とに装着される第１シール材と、下流側面に形成された第２シール材装着溝と下流側の第２シール材装着溝とに装着される第２シール材とに分割して形成したことにより、シール材が弁座や弁箱内周面下半部に当接した際に、一方のシール材の変形が他方のシール材に伝達させることがなく、止水性の向上を図ることができる。

図２のI-I断面図である。本発明の第１形態例を示す弁体の一部断面正面図である。同じく弁体の一部断面平面図である。同じく弁体の底面図である。同じく仕切弁の断面側面図である。同じく仕切弁の断面正面図である。図８のVII-VII断面図である。本発明の第２形態例を示す仕切弁の要部断面図である。同じく弁体の一部断面平面図である。同じく弁体の底面図である。本発明の第３形態例を示す弁体の要部断面図である。本発明の第４形態例を示す弁体の要部断面図である。

図１乃至図６は、本発明の第１形態例を示すもので、本形態例の仕切弁１１は、前後の配管に接続される弁箱１２と、該弁箱１２の上部に開口部１３を介して連設される弁体収容部１４と、前記開口部１３を介して弁体収容部１４と弁箱１２とに弁箱の軸線に対して直交する上下方向に移動可能な弁体１５と、前記弁体収容部１４の上部に設けられた操作部１６とを備えており、操作部１６に接続されるハンドル等を操作して弁棒１７により弁体１５を上下動させることによって開閉弁するように形成されている。全閉状態では、弁体１５の下半部外周面が弁箱内周面下半部に当接するとともに、弁体１５の上半部両側面が開口部１３に設けられた弁座１８に当接した状態になる。

弁体１５は、偏平円盤状に形成された金属や硬質合成樹脂などの硬質材料からなる弁本体１９の所定位置に各種ゴム等の弾性部材からなるシール材２０を設けたもので、弁本体１９の上部側には、弁棒１７に螺合するコマ（図示せず）が設けられている。また、弁本体１９の両側には、弁箱１２から弁体収容部１４にわたって設けられたガイド溝に挿入されるガイド辺１５ａが設けられ、該ガイド辺１５ａにガイド部材２１が装着されている。さらに、弁本体１９の中央部上下方向には、開弁時に弁棒１７を収納する筒部１５ｂが設けられている。

弁本体１９の上半部における上流側面１９ａ及び下流側面１９ｂには、前記弁座１８に対向する位置にそれぞれ第１シール材装着溝２２が設けられており、弁本体１９の下半部における下半部外周面１９ｃには、弁箱１２の内周面下半部１２ａに対向する位置に、前記両第１シール材装着溝２２にそれぞれ連続した状態の第２シール材装着溝２３が形成されている。

第１シール材装着溝２２は、上流側面１９ａ及び下流側面１９ｂのそれぞれの外面形状に沿って下向きの略Ｕ字状に形成されており、断面形状は、上流側面１９ａ又は下流側面１９ｂに開口した溝部２２ａと、該溝部２２ａの底部側の所定深さ位置で溝部２２ａの溝幅より幅広に形成された幅広溝部２２ｂとを備えた断面略Ｔ字状に形成されている。さらに、本形態例における第１シール材装着溝２２では、該第１シール材装着溝２２の底面に、複数の円形凹部２２ｃが等間隔に形成されている。

第２シール材装着溝２３は、弁箱１２の内周面下半部１２ａの最下面に当接する位置に筒部１５ｂの外周を囲繞するように形成される円形溝２３ａと、上流側面１９ａの第１シール材装着溝２２の端部と下流側面１９ｂの第１シール材装着溝２２の端部とにそれぞれ接続される一対の第１接続溝２３ｂ，２３ｂと、該第１接続溝２３ｂ，２３ｂと円形溝２３ａとを接続する線状の第２接続溝２３ｃ，２３ｃとを備えており、各溝２３ａ，２３ｂ，２３ｃの断面形状は、コ字状にそれぞれ形成されている。

シール材２０は、第１シール材装着溝２２及び第２シール材装着溝２３内に一体的に連続して装着されるもので、弁本体１９と、該弁本体１９を包み込むようにして配置される外型とを使用して形成される。すなわち、第１シール材装着溝２２及び第２シール材装着溝２３に対向する位置に、第１シール材装着溝２２及び第２シール材装着溝２３から突出するシール材２０の外側形状に対応した溝形状を形成した外型で弁本体１９を包み込み、外型の溝形状と、あらかじめ接着剤を塗布した弁本体１９の第１シール材装着溝２２及び第２シール材装着溝２３とで形成される金型キャビティ内に未架橋のシール材原料を充填した後、シール材原料を架橋して弾性体とすることにより、第１シール材装着溝２２及び第２シール材装着溝２３の内部に連続状態でシール材２０が充填されるとともに、溝内から突出する食い込み代２０ａの部分を一体成形したシール材２０が弁本体１９に装着された状態となる。

このように形成された仕切弁１１は、弁体１５を弁体収容部１４に収容したときに全開状態となり、弁体１５を弁箱１２内に下降させて第２シール材装着溝２３に装着されたシール材２０を弁箱１２の内周面下半部１２ａに当接させ、第１シール材装着溝２２に装着されたシール材２０を弁座１８に当接させたときに、各溝２２，２３から突出したシール材２０の先端部分の食い込み代２０ａが変形して密着状態となることによって全閉状態となる。

また、全閉状態の弁体１５を弁体収容部１４内に引き上げて開状態とする際に、第１シール材装着溝２２に装着したシール材２０の食い込み代２０ａが弁座１８に密着した状態となっていることから、弁体１５が開方向に移動を開始するときに、食い込み代２０ａが弁座１８に引き摺られ、第１シール材装着溝２２から抜け出る方向の力がシール材２０に作用するが、第１シール材装着溝２２に装着されたシール材２０は、第１シール材装着溝２２の底部側に設けられた幅広溝部２２ｂに入り込んだ部分によって抜け止めされ、さらに、凹部２２ｃ内にもシール材２０の一部が嵌合していることから、第１シール材装着溝２２からシール材２０が外れてしまうことを防止できる。そして、全開状態では、弁体１５に取り付けられているシールブッシュ１５ｃが弁体収容部１４に設けられた弁棒１７の挿通孔１４ａをシールして弁箱１２の水密性を確保する。

図７乃至図１２は、本発明の他の形態例を示すもので、前記第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して詳細な説明は省略する。

図７乃至図１０は、本発明の第２形態例を示すもので、本形態例の第２シール材装着溝は、弁本体１９の上流側面１９ａに設けられた第１シール材装着溝２２に連続する上流側第２シール材装着溝２４と、弁本体１９の下流側面１９ｂに設けられた第１シール材装着溝２２に連続する下流側第２シール材装着溝２５とが別々に形成されている。

上流側第２シール材装着溝２４は、弁箱１２の内周面下半部１２ａに当接する位置に形成される上流側半円溝２４ａと、該上流側半円溝２４ａの両端部と上流側の第１シール材装着溝２２の両端部とをそれぞれ繋ぐ一対の第１連結溝２４ｂ，２４ｂとを備えており、下流側第２シール材装着溝２５も、弁箱１２の内周面下半部１２ａに当接する位置に形成される下流側半円溝２５ａと、該下流側半円溝２５ａの両端部と下流側の第１シール材装着溝２２の両端部とをそれぞれ繋ぐ一対の第２連結溝２５ｂ，２５ｂとを備えている。

したがって、本形態例におけるシール材は、上流側面１９ａに形成された第１シール材装着溝２２と上流側第２シール材装着溝２４とにわたって連続して装着される第１シール材２６と、下流側面１９ｂに形成された第１シール材装着溝２２と下流側第２シール材装着溝２５とにわたって連続して装着される第２シール材２７とに分割して形成されている。また、本形態例における第１シール材装着溝２２は、溝部２２ａの開口部２２ｄを幅広溝部２２ｂの溝幅と同程度の溝幅になるように広げており、第１シール材装着溝２２から突出する食い込み代２６ａ，２７ａを、中央部が突出した断面半円形状に形成している。

本形態例は、このように、シール材を第１シール材２６と第２シール材２７とに分割して形成したことにより、第１シール材２６と第２シール材２７とが弁座１８や弁箱１２の内周面下半部１２ａに当接した際に、一方のシール材の変形が他方のシール材に伝達されることがなく、止水性の向上を図ることができる。

図１１乃至図１２は、第１シール材装着溝の他の形状を示すもので、図１１に示す第３形態例の第１シール材装着溝２２は、溝部２２ａと、該溝部２２ａの一方の溝壁から外側に突出する幅広溝部２２ｂと、幅広溝部２２ｂの底部の所定箇所に設けられた複数の凹部２２ｃとを有している。

図１２に示す第４形態例の第１シール材装着溝２２は、溝部２２ａと、該溝部２２ａの両溝壁から溝底部側に向けて漸次幅広となる円弧面２２ｅを備えた幅広溝部２２ｂと、幅広溝部２２ｂの底部の所定箇所に設けられた複数の凹部２２ｃとを有している。

また、各形態例に示すシール材において、シール材装着溝から外部に突出してシール機能を得る部分のゴムの硬度をＨＡ６０〜７０度、シール材装着溝内の抜止として機能する部分のゴムの硬度をＨＡ７０〜１００度に設定することにより、所定のシール機能を得ながら、シール材装着溝からの抜止機能を更に向上させることができる。さらに、弁本体が金属製の場合は、粉体塗装による保護被膜を形成しておくことが好ましい。

なお、本発明は上述の各形態例に限るものではなく、前記形態例では、弁本体に一体的にシール材を形成する例を挙げたが、別工程で所定形状に形成したシール材を弁本体のシール材装着溝に後から嵌着させたり、溶着、接着などにより装着することもできる。さらに、仕切弁の全体的な構造は、内ネジ式、外ネジ式の従来の他の構成のものに適用することができる。また、弁体を下方に移動させたときに閉弁する一般的な仕切弁で説明したが、開閉の際の弁体の移動方向は任意である。

１１…仕切弁、１２…弁箱、１２ａ…内周面下半部、１３…開口部、１４…弁体収容部、１５…弁体、１５ａ…ガイド辺、１５ｂ…筒部、１６…操作部、１７…弁棒、１８…弁座、１９…弁本体、１９ａ…上流側面、１９ｂ…下流側面、２０…シール材、２０ａ…食い込み代、２１…ガイド部材、２２…第１シール材装着溝、２２ａ…溝部、２２ｂ…幅広溝部、２２ｃ…凹部、２２ｄ…開口部、２３…第２シール材装着溝、２３ａ…円形溝、２３ｂ…第１接続溝、２３ｃ…第２接続溝、２３ｄ…溝部、２４…上流側第２シール材装着溝、２４ａ…上流側半円溝、２４ｂ…第１連結溝、２５…下流側半円溝、２５ａ…下流側半円溝、２５ｂ…下流側半円溝、２６…第１シール材、２７…第２シール材

Claims

弁箱の上部に、該弁箱に連通する開口部を備えた弁体収容部を連設し、前記開口部を介して前記弁体収容部と前記弁箱とに弁箱の軸線に対して直交する上下方向に移動可能な弁体を設け、前記弁体を前記弁体収容部に収容したときに全開状態となり、前記弁体を前記弁箱内に下降させて弁体下半部周面を弁箱内周面下半部に当接させるとともに、弁体上半部両側面を前記開口部の開口縁に設けた弁座に当接させたときに全閉状態となる仕切弁において、前記弁体は、弁本体と、該弁本体に設けられて前記弁箱内周面下半部及び前記弁座に当接するシール材とを備え、前記弁本体は、該弁本体の上流側面及び下流側面の前記弁座にそれぞれ対向する位置に第１シール材装着溝が、前記弁箱内周面下半部に対向する位置に、前記第１シール材装着溝に連続する第２シール材装着溝がそれぞれ形成され、前記第１シール材装着溝及び前記第２シール材装着溝に連続状態で前記シール材が装着されると共に、前記第１シール材装着溝は、弁本体の前記上流側面又は前記下流側面に開口した溝部と、該溝部の底部側に設けられて前記溝部の溝幅より幅広に形成された幅広溝部とを備えていることを特徴とする仕切弁。
前記第１シール材装着溝は、断面Ｔ字状に形成されることを特徴とする請求項１記載の仕切弁。
前記幅広溝部は、溝部から溝底部側に向けて漸次幅広となる断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の仕切弁。
前記幅広溝部は、溝部の一方の溝壁から外側に突出していることを特徴とする請求項１記載の仕切弁。
前記第１シール材装着溝は、溝底面に複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の仕切弁。
前記第２シール材装着溝は、上流側と下流側とに分割して形成され、前記シール材は、上流側面に形成された第１シール材装着溝と上流側第２シール材装着溝とに装着される第１シール材と、下流側面に形成された第１シール材装着溝と下流側第２シール材装着溝とに装着される第２シール材とに分割して形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の仕切弁。