JP2013174291A

JP2013174291A - ボールバルブ

Info

Publication number: JP2013174291A
Application number: JP2012038695A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Uchidate; 高広内舘
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-09-05

Abstract

【課題】ボールバルブのステムとボール弁の組立不良の防止を図る。
【解決手段】ボールバルブは、ギャードモータ６０により回転駆動されるステム１００とステム１００により回転駆動されるボール弁３０を有する。ステム１００の先端部には駆動側継手部１１０が形成され、ボール弁３０の上部には従動側継手部１２０が形成される。駆動側継手部１１０と従動側継手部１２０は、回転面内で１個所の姿勢のみで接続される形状に形成される。
【選択図】図２

Description

本発明はボール弁を備えたボールバルブに関し、特に駆動軸（ステム）とボール弁の取り付けを誤りなく行うことのできるボールバルブに関するものである。

下記の特許文献１は、従来のボールバルブの一例を示す。
このボールバルブにあっては、１個の流入口と３個の流出口を有する。弁本体内に流入口と１個の流出口を連通する通路を有するボール状の弁を挿入し、このボール弁をギャードモータなどのアクチュエータにより回転駆動される駆動軸で回転駆動して流入口と３個の流出口とを選択的に連通する構造を備える。

この特許文献に開示する駆動軸とボール弁とを連結する継手構造は、ボール弁に形成した矩形のスリット内に駆動軸の先端に形成した平板状のドライバを挿入することで、回転を伝達する構造を採用している。

特開２００５−３０８１６５号公報

上記のボールバルブにあっては、駆動軸であるステムをボール弁に組み立てる際には、ステム先端の平板状のドライバをボール弁のスリットに挿入して両者を結合している。
ドライバとスリットの回転面内での断面形状は、回転面内にあって、回転中心を通る直線に対して対称形の矩形形状を有する。

そこで、ドライバはスリットに対して０度と１８０度の２個所の回転位置でスリットに挿入が可能となる。
一方、ボール弁は、弁本体の流出口に対して所定の流出通路を対向させる必要があるので、ステムに対しては、０度又は１８０度のいずれか一方の取付角度しか許容されない。
このことは、ボールバルブの組立工程において、組立不良の発生原因となるおそれがある。

そこで本発明の目的は、ステムに対して所定の角度でのみボール弁を取り付け可能なボールバルブを提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明のボールバルブは、１つの流入口及び少なくとも１つの流出口、並びに流入口及び流出口の間に形成される弁室を備える弁本体と、弁室内に配設されて流入口及び流出口を選択的に連通する通路を有するボール弁と、ボール弁を回転駆動する駆動軸とを備え、前記駆動軸は回転中心と直交する平面内にあって、回転中心を通る直交軸の一方の軸線を対称軸とする平板部に加えて、他方の軸線の一方側に形成される凸部を備え、前記ボール弁は、前記平板部が軸方向に挿入されるスリット部に加えて、前記凸部が挿入される凹部を備えるものである。
前記平板部は、先端の中央部が高くなるように湾曲して形成されることが好ましい。

このような構成により、前記凸部と凹部の係合により、駆動軸に対して所定の向きに誤りなくボール弁を取り付けることができる。
また、前記平板部を、先端の中央部が高くなるように湾曲して形成されるようにすれば、前記平板部と前記スリット部との係合の際、先に前記凸部と凹部とを係合させ、その後、ボール弁を駆動軸に押圧すれば、平板部とスリット部との係合を極めて容易に行うことができる。

上述した構成を備えることにより、駆動部材である駆動軸と従動部材であるボール弁との組立不良を防止することができる。

本発明の一実施の形態を示すボールバルブを一部断面にして示す斜視図。本発明の一実施の形態を示すボールバルブの要部の斜視図。駆動軸（ステム）の（ａ）正面図、（ｂ）右側側面図、（ｃ）底面図。ボール弁の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示すボールバルブを一部断面にして示す斜視図、図２は要部の斜視図、図３は駆動軸（ステム）の（ａ）正面図、（ｂ）右側側面図、（ｃ）底面図、図４はボール弁の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
ボールバルブ１はバルブ本体１０を有し、バルブ本体１０は流入口１２と第１の流出口１４，第２の流出口１６及びその間に形成される弁室２０を備える。第２の流出口１６は、この例においては、さらに上下２方向に分岐して流出するようにされている。第１の流出口１４及び第２の流出口１６は、１８０度の角度（位相）を成している。

弁室２０内にはボール弁３０が配設され、シール部材（例えばＯリング）５０でバルブ本体１０に対してシールされる。ボール弁３０は、バルブ本体１０の流入口１２に対向する流入通路３２と、流入通路３２と連通する第１の通路３４、及び流入通路３２と連通する第２の通路３６を有しており、これら第１の通路３４及び第２の通路３６は、９０度の角度を成している。第１及び第２の通路３４、３６は、ボール弁３０の回動により、第１の流出口１４又は第２の流出口１６と対向する。
この結果、図１に示されるように、ボール弁３０の第１の通路３４が第１の流出口１４と対向している状態においては、第２の流出口１６はボール弁３０及びシール部材５０によりシールされ、流入口１２から流入する流体は第１の流出口１４から吐出される。この状態から、ボール弁３０が９０度、上面視で右回転することにより、ボール弁３０の第２の通路３６が第２の流出口１６と対向すると共に、第１の流出口１４はボール弁３０及びシール部材５０によりシールされ、流入口１２から流入する流体は第２の流出口１６から吐出されるようになる。

バルブ本体１０の上部には、ギャードモータ６０が取り付けられている。ギャードモータ６０のバルブ本体駆動軸（ステム）１００はボール弁３０に連結される。ギャードモータ６０の回転力は駆動軸１００を介してボール弁３０を回転させる構成となっている。
駆動軸１００の先端には駆動側継手部１１０が形成され、従動部材であるボール弁３０の上面には、従動側継手部１２０が形成される。

図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ駆動軸１００の正面形状と、右側面形状と、底面形状とを示す。
駆動側継手部１１０は、駆動軸１００の回転軸中心Ｃ_１と直交する回転面（平面）Ｐ_１に形成され、該回転軸（回転中心）を通る直交軸であるＸ軸及びＹ軸のうちのＹ軸を線対称とする矩形断面形状を有する断面矩形平板部１１２と、Ｘ軸上に形成される凸部１１４とを有する。
凸部１１４はＸ軸上においてＹ軸に対して片側にのみ１個設けられる。
また、平板部１１２の先端部１１２ａは、その中央部が高くなるように湾曲して形成されている。

図４（ａ）及び（ｂ）は従動部材であるボール弁３０の平面形状及び同図（ａ）のＡ−Ａ断面形状を示す。
従動側継手部１２０は、Ｙ軸を線対称とする断面矩形スリット部１２２と、Ｘ軸に形成される凹部１２４とを有する。凹部１２４はＸ軸上においてＹ軸に対して片側にのみ１か所設けられる。スリット部１２２には、平板部１１２が軸方向に挿入され、凹部１２４には、凸部１１４が挿入される。
スリット部１２２は、駆動軸１００の先端部１１２ａの湾曲形状に応じて、その中央部が深くなるように湾曲して形成されている。
ボール弁３０は、通路３２と連通する第１の通路３４及び第２の通路３６が開口する平坦面４４、４６を有する。
上記の構成を有する駆動軸１００とボール弁３０は、駆動軸１００の先端部１１２ａ中央部及び凸部１１４をボール弁３０のスリット部１２２中央部及び凹部１２４に当接させ係合させながら、ボール弁３０を駆動軸１００に押圧すれば、凸部１１４がガイドとなって平板部１１２がスリット部１２２内に挿入され、両者は嵌合される。
これにより、ボール弁３０が駆動軸１００に対して所定の向きに確実に取り付けられる。

以上のように、ボールバルブ１は、駆動軸１００に形成される駆動側継手部１１０と、ボール弁３０に形成される従動側継手部１２０を上述した形状・構造としたので駆動軸１００とボール弁３０の組付け姿勢の誤りを排除し、生産性を向上することができる。
また、上記の例では、平板部１１２の先端部１１２ａは、その中央部が高くなるように湾曲して形成され、かつその中央部に凸部１１４が設けられているため、該凸部１１４を凹部１２４に挿入すれば、該凸部１１４がガイドとなって平板部１１２とスリット部１２２の挿入及び嵌合が容易に行える。

このように、駆動側継手部１１０の断面矩形平板部１１２の凸部１１４が、従動側継手部１２０の断面矩形スリット部１２２の凹部１２４に嵌合したときのみ、駆動軸１００がボール弁３０に取り付けられ、ギヤードモータ６０の回転力を伝達することができる。

なお、上述した実施例にあっては、凸部１１４及び凹部１２４は、駆動軸１００の回転中心と直交する平面内にあり、かつ回転軸を通るＸ軸を対称軸とする線対称の矩形の例で説明したが、矩形以外の断面形状であっても当然に適用できる。

また、上述した実施例では、Ｘ軸と直交するＹ軸を対称軸とする矩形断面を基準として、Ｘ軸上に１個の凸部１１４と凹部１２４とを形成した例を示したが、Ｙ軸の一方側に凹凸を有する線対称の断面形状のものでも同様の機能を備える。
また、ボール弁３０には、通路３２と連通する２つの通路（第１及び第２の通路３４、３６）が形成されるものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されることはなく、第１及び第２の通路３４、３６の一方のみを形成するようにしても良いことは当然である。
また、バルブ本体１０には、１つの流入口１２と２つの流出口（第１及び第２の流通口１４、１６）とが形成されるものとしたが、本発明はこれのみに限定されることはなく、流出口は１つ、あるいは３つ以上であっても良いことは当然である。

１ボールバルブ
１０バルブ本体
１２流入口
１４第１の流出口
１６第２の流出口
２０弁室
３０ボール弁
３２流入通路
３４第１の通路
３６第２の通路
４０ボール弁の平坦面
５０シール部材
６０ギャードモータ
１００駆動軸（ステム）
１１０駆動側継手部
１１２断面矩形平板部
１１４凸部
１２０従動側継手部
１２２断面矩形スリット部
１２４凹部

Claims

１つの流入口及び少なくとも１つの流出口、並びに流入口及び流出口の間に形成される弁室を備える弁本体と、弁室内に配設されて流入口及び流出口を選択的に連通する通路を有するボール弁と、ボール弁を回転駆動する駆動軸とを備えるボールバルブであって、
前記駆動軸は回転中心と直交する平面内にあって、回転中心を通る直交軸の一方の軸線を対称軸とする平板部に加えて、他方の軸線の一方側に形成される凸部を備え、
前記ボール弁は、前記平板部が軸方向に挿入されるスリット部に加えて、前記凸部が挿入される凹部を備えたことを特徴とするボールバルブ。
前記平板部は、先端部の中央部が高くなるように湾曲して形成されたことを特徴とする請求項１記載のボールバルブ。