JP2019044929A - Ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ガス供給会社のスマートメータに設けられるガス流入用のボールバルブに関する。 The present invention relates to a gas inflow ball valve provided, for example, in a smart meter of a gas supply company.
従来から、ガス等の気体や水等の液体(以下、流体という。)の流路の開閉にボールバルブが用いられている。このようなボールバルブには、弁本体内のボール弁体を回動したときに、ボール弁体の回動を所定の位置で規制する回動規制部が設けられている。このようなボールバルブにおいては、例えば、ステムに固着されたキーロックプレートを、弁本体に固着されたストッパプレートに係止させることにより、ボール弁体の回動をボールバルブの開閉位置で規制することを可能としている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a ball valve has been used to open and close a flow path of a gas such as a gas or a liquid such as water (hereinafter referred to as a fluid). Such a ball valve is provided with a rotation restricting portion that restricts the rotation of the ball valve body at a predetermined position when the ball valve body in the valve body is rotated. In such a ball valve, for example, the key lock plate fixed to the stem is locked to the stopper plate fixed to the valve body, thereby restricting the rotation of the ball valve body at the open / close position of the ball valve. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1のボールバルブは、キーロックプレートやストッパプレートが別部材として設けられているため、ボールバルブの構成が複雑化および大型化するおそれがある。ボールバルブにおいては、簡素化および小型化が従来から望まれており、ボールバルブの更なる部品点数の削減および余計な突出物等の削減が求められている。このように、従来のボールバルブに対しては、部品点数の増加を抑え、かつ、大型化を抑えた簡易な構造が求められていた。
However, since the ball valve of
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を削減し、かつ、小型化することができる簡易な構成のボールバルブを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a ball valve having a simple configuration capable of reducing the number of parts and reducing the size.
上記目的を達成するために、本発明に係るボールバルブは、一方および他方の開口部を有する第1貫通孔が設けられた筒状の弁本体と、前記一方の開口部を形成している前記弁本体の内面に取り付けられ、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が設けられたカバー部材と、前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記第1貫通孔と前記カバー部材の前記第2貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられた第3貫通孔が設けられたボール弁体と、前記ボール弁体と前記カバー部材との間の隙間を封止するシール部材と、前記ボール弁体が前記流路を閉鎖する位置で前記ボール弁体の回動を規制する回動規制部とを備え、前記回動規制部は、前記ボール弁体が回動した際、前記シール部材と接触することのない範囲で、前記弁本体の内面に凸状部または凹状部が設けられると共に、前記ボール弁体の外面に凹状部または凸状部が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a ball valve according to the present invention has a cylindrical valve body provided with a first through hole having one and the other opening, and the one opening is formed. A cover member attached to the inner surface of the valve body and provided with a second through hole communicating with the first through hole; and a pivot member pivotally supported with respect to the valve body, the first penetration of the valve body A ball valve body provided with a third through hole provided to be able to communicate with a flow path formed by the hole and the second through hole of the cover member, and between the ball valve body and the cover member A seal member that seals the gap; and a rotation restricting portion that restricts rotation of the ball valve body at a position where the ball valve body closes the flow path, the rotation restricting portion including the ball valve As long as the body rotates, the front does not come into contact with the seal member. The inner surface of the valve body with convex portion or concave portion is provided, wherein the concave portion or convex portion on an outer surface of the ball valve body is provided.
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記回動規制部は、前記ボール弁体が前記流路を閉鎖する位置に加えて、前記ボール弁体が前記流路を連通する位置において、前記ボール弁体の前記凹状部または前記凸状部と前記弁本体の前記凸状部または前記凹状部とが係合し、前記ボール弁体の回動を規制することを特徴とする。 In the ball valve according to one aspect of the present invention, the rotation restricting portion includes the ball valve body at a position where the ball valve body communicates with the flow path in addition to a position where the ball valve body closes the flow path. The concave portion or the convex portion of the valve body and the convex portion or the concave portion of the valve body are engaged to restrict the rotation of the ball valve body.
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記ボール弁体の前記凹状部は、モータの出力軸と嵌合される前記ボール弁体の嵌合凹部の周囲に形成された円弧状の凹状溝であり、前記弁本体の前記凸状部は、前記ボール弁体の軸部を中心として前記シール部材と対向する側であり前記ボール弁体の嵌合凹部と対向する前記弁本体の内面に設けられた突起であることを特徴とする。 In the ball valve according to one aspect of the present invention, the concave portion of the ball valve body is an arc-shaped concave groove formed around the fitting concave portion of the ball valve body fitted to the output shaft of the motor. And the convex portion of the valve body is provided on the inner surface of the valve body facing the sealing recess and on the side facing the seal member with the shaft portion of the ball valve body as a center. It is characterized by being a protrusion.
本発明の一態様に係るボールバルブにおいて、前記ボール弁体の前記凹状部は、前記ボール弁体の嵌合凹部の周囲に加えて、前記出力軸の反対側において前記弁本体に軸支される前記ボール弁体の前記軸部の端部の周囲に形成され、前記弁本体の前記凸状部は、前記ボール弁体の前記嵌合凹部と対向する前記弁本体の内面に加えて、前記ボール弁体の前記軸部の端部の側の前記弁本体の内面に設けられていることを特徴とする。 In the ball valve according to the aspect of the present invention, the concave portion of the ball valve body is pivotally supported by the valve body on the opposite side of the output shaft in addition to the periphery of the fitting concave portion of the ball valve body. In addition to the inner surface of the valve body facing the fitting recess of the ball valve body, the convex portion of the valve body is formed around the end of the shaft portion of the ball valve body, and the ball It is provided in the inner surface of the said valve main body at the side of the edge part of the said shaft part of a valve body, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、部品点数を削減し、かつ、小型化することができる簡易な構成のボールバルブを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ball valve of the simple structure which can reduce a number of parts and can be reduced in size can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、ボールバルブ1の外観構成を概略的に示す斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係るボールバルブ1の流路2が連通された状態を概略的に示す断面図である。図3は、ボールバルブ1の流路2が閉鎖された状態を概略的に示す断面図である。以下、説明の便宜上、図1における矢印ab方向を流体の流れ方向とし、矢印a方向を上側、矢印b方向を下側とする。また、矢印cd方向(紙面に対して垂直方向)を幅方向とし、矢印c方向を手前側、矢印d方向を奥側とする。さらに、矢印ef方向を軸線X1方向とし、矢印e方向を左側、矢印f方向を右側とする。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of the
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1は、弁本体10と、カバー部材20と、ボール弁体30とを備えている。なお、ボールバルブ1には、ボール弁体30を回動させるモータ40が一体に取り付けられた構造を有している。
As shown in FIG. 1, the
図2および図3に示すように、また、ボールバルブ1は、ボール弁体30とカバー部材20との間の隙間を封止するシール部材50と、ボール弁体30の回動を規制する回動規制部70とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1の弁本体10の構成を示し、図4(a)は、弁本体の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図4(b)は、弁本体の断面構造を示し、図4(c)は、弁本体の平面構造を概略的に示す上面図である。弁本体10は、全体が円筒形状または略円筒形状の中空形状に形成されている。なお、弁本体10は、筒状であれば外形の形状は特に問わない。この弁本体10は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等で形成されている。但し、これに限るものではなく、金属等で形成されていてもよい。
FIG. 4 shows a configuration of the
また、弁本体10は、その外周面の上側(矢印a方向)部分に当該弁本体10の外径よりも長く幅方向(矢印cd方向)へ突出したボールバルブ側連結部17が設けられており、当該ボールバルブ側連結部17を介してモータ40と連結される。
Further, the
図2〜図4に示すように、弁本体10の流れ方向(矢印ab方向)には、当該弁本体10の上端面10aおよび下端面10bとの間を貫通する第1貫通孔10hが設けられ、当該第1貫通孔10hを形成する2つの下側開口部11および上側開口部12を有している。
As shown in FIGS. 2 to 4, a first through
下側(矢印b方向)に設けられた下側開口部11は、円形状または略円形状に形成されている。また、上側(矢印a方向)に設けられた上側開口部12は、下側開口部11よりも直径の大きい円形状または略円形状に形成されている。下側開口部11は、流体(例えばガス)の流入口である。上側開口部12は、下側開口部11から流入される流体のカバー部材20への流出口である。
The
弁本体10では、下側開口部11から上側開口部12へ向かうに連れて次第に内径が拡がる凹球面状の曲面からなる内周曲面14aと、当該内周曲面14aの上側(矢印a方向)の端部から同一内径のまま更に上側(矢印a方向)へ平行に延びる円環状の内周面14bとによって形成された弁室14を有している。弁室14は、ボール弁体30を収容した状態で回動自在に軸支するための空間である。
In the valve
弁本体10において弁室14を形成する内周面14bには、モータ40の出力軸であるモータ出力軸41を弁室14の内部にまで挿通する貫通孔からなる出力軸挿通孔15が設けられている。また、内周面14bには、当該出力軸挿通孔15と軸線X1方向(矢印ef方向)において対向する部分に有底円筒形状または略有底円筒形状の所定の深さを有する凹状に形成された軸支持孔16が設けられている。出力軸挿通孔15における軸中心と軸支持孔16における軸中心とは、軸線X1方向(矢印ef方向)において一致している。
An output
弁本体10において弁室14を形成する内周曲面14aは、ボール弁体30の外周面との間に僅かな隙間(クリアランス)を有して対向しており、出力軸挿通孔15の近傍であって、当該出力軸挿通孔15の下側(矢印b方向)の位置に側面視三角形状の突起部分である凸状部18が一体に形成されている。なお、凸状部18の構成については、後述する回動規制部70において詳述する。
The inner peripheral
図1〜図3に示すように、カバー部材20は、全体が円筒形状または略円筒形状の中空形状に形成されている。カバー部材20の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等である。但し、これに限るものではなく、金属等であってもよい。
As shown in FIGS. 1-3, the
カバー部材20は、流れ方向(矢印ab方向)すなわち軸線X1方向(矢印ef方向)と垂直な方向に沿って第2貫通孔20hが設けられ、当該第2貫通孔20hを形成する2つの下側開口部21および上側開口部22を有している。
The
下側(矢印b方向)に設けられた下側開口部21は、円形状または略円形状に形成されおり、弁本体10の上側開口部12から流入される流体の流入口である。この下側開口部21は、弁本体10の下側開口部11の直径と略同一の直径に形成されている。
The
上側開口部22は、下側開口部21よりも僅かに直径の大きい円形状または略円形状に形成されており、下側開口部21から流入された流体の図示しない配管への流出口である。但し、これに限るものではなく、下側開口部21および上側開口部12の内径は同じ大きさであってもよく、または、下側開口部21の方が上側開口部12よりも大きな内径を有していてもよい。
The
カバー部材20は、弁本体10の上側開口部12から第1貫通孔10hに一部挿入されるように嵌め込まれ、当該カバー部材20の外周壁20aが当該弁本体10の内周面14bに当接された状態で固定される。この固定状態において、弁本体10の第1貫通孔10hと、カバー部材20の第2貫通孔20hとが連通され、ボールバルブ1における流体の流路2が形成される。
The
図5は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1のボール弁体の構成を示し、図5(a)はボール弁体30の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図5(b)は、ボール弁体30の平面視構造を示す側面図である。図2、図3および図5に示すように、ボール弁体30は、全体が球状または略球状に形成されている。ボール弁体30の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、樹脂等である。但し、これに限るものではなく金属等であってもよい。
FIG. 5 shows a configuration of the ball valve body of the
ボール弁体30には、弁本体10の下側開口部11およびカバー部材20の下側開口部21と同一または略同一の内径を有する第3貫通孔31が流れ方向(矢印ab方向)すなわち軸線X1方向とは垂直な方向に沿って形成されている。ボール弁体30は、第3貫通孔31を形成している下側(矢印b方向)の下側開口部31bと上側(矢印a方向)の上側開口部31aを有している。また、ボール弁体30は、弁本体10の弁室14に回動自在に軸支された状態において出力軸挿通孔15と対向するように平坦に形成された円形状または略円形状の平坦面32を有している。
The
この平坦面32には、軸線X1を中心として、所定形状および所定深さの嵌合凹部としての出力軸嵌合凹部33が形成されている。出力軸嵌合凹部33は、軸線X1方向(矢印ef方向)においてモータ40のモータ出力軸41を軸支する有底円柱形状または略有底円柱形状の所定深さの凹部である。
On the
また、ボール弁体30は、弁本体10の軸支持孔16と対向した状態において当該軸支持孔16よりも直径の大きな円形状または略円形状の平坦面34を有している。ボール弁体30の平坦面32と平坦面34とは背向し、互いに平行な面を形成している。
Further, the
ボール弁体30の平坦面34には、軸線X1を中心として所定径および所定高さの円柱形状または略円柱形状の突起からなる軸部35が設けられている。軸部35は、弁本体10の軸支持孔16に回動可能に軸支される軸支持部として機能する部分である。軸部35の高さは、軸支持孔16の深さよりも僅かに小さい。ボール弁体30の軸部35と弁本体10の軸支持孔16との間には、軸線X1方向(矢印ef方向)において所定の隙間(クリアランス)を有しており、ボール弁体30は、軸線X1方向(矢印ef方向)において僅かに移動可能となっている。
The
出力軸嵌合凹部33における軸中心と軸部35における軸中心とは、軸線X1方向(矢印ef方向)において一致している。また、ボール弁体30は、軸線X1方向(矢印ef方向)と平行であって、上側開口部31a、下側開口部31bとはそれぞれモータ40の回動方向へ約90度異なる位置において一対の平行な円形状または略円形状の平坦面36、37を有している。また、ボール弁体30の外周面には、ボール弁体30の平坦面32を部分的に取り囲むように平面視円弧状の凹状部としての凹状溝38が設けられている。なお、凹状溝38の構成については、後述する回動規制部70において詳述する。
The shaft center in the output
図1〜図3に示すように、モータ40は、例えば、ステッピングモータ、DC(direct current)モータ、ブラシレスDCモータ等である。モータ40の本体の外周面には、幅方向(矢印cd方向)へそれぞれ突出したモータ側連結部43が設けられている。モータ側連結部43は、弁本体10のボールバルブ側連結部17と一体に連結される部分であり、例えば、ネジやスナップフィット等により連結されている。モータ40には、例えば、モータ40をコントロールするコントローラ等から図示しないリード線を介して駆動信号が供給され、当該駆動信号に基づいてモータ出力軸41を回動駆動させる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
モータ40のモータ出力軸41は、弁本体10の出力軸挿通孔15に挿通される。したがって、モータ40は、モータ出力軸41を介してボール弁体30を回動駆動させることが可能となる。モータ出力軸41には、ボール弁体30の出力軸嵌合凹部33と嵌合する出力軸嵌合凸部42が設けられている。
The
モータ40のモータ出力軸41とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33との間には、軸線X1方向(矢印ef方向)において所定の隙間(クリアランス)を有している。モータ40の出力軸嵌合凸部42とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33の嵌合には、Dカットが用いられており、この場合、軸線X1方向(矢印ef方向)に沿って対向する位置に2つの平面が形成されることでD状のカット部分が形成された支柱からなる出力軸嵌合凸部42と、上述の2つの平面に対向する2つの平面が形成された出力軸嵌合凹部33が用いられている。但し、これに限るものではなく、出力軸嵌合凸部42として周方向に沿って外側に歯状の溝が形成され、出力軸嵌合凹部33として出力軸嵌合凸部42に形成された歯状の溝と対向する内側に、互いに噛合する歯状の溝が形成されたスプラインやセレーションが用いられてもよい。
A predetermined clearance (clearance) is provided between the
モータ40の出力軸嵌合凸部42とボール弁体30の出力軸嵌合凹部33との嵌合は、モータ40の回動方向においては、モータ40のモータ出力軸41とボール弁体30とが一体に回動する一方、軸線X1方向(矢印ef方向)においては、モータ40のモータ出力軸41に対して、上述したクリアランスの分だけボール弁体30が僅かに移動可能となっている。モータ40のモータ出力軸41は、出力軸挿通孔15、軸支持孔16、出力軸嵌合凹部33および軸部35における軸中心と軸線X1方向において一致している。
The fitting between the output shaft fitting
なお、弁本体10の上側開口部12とカバー部材20の外周面との間には、Oリング60が取り付けられており、弁本体10とカバー部材20との間の隙間を封止している。また、弁本体10の出力軸挿通孔15を形成している弁本体10の内周面とモータ40のモータ出力軸41の外周面との間にはOリング61が取り付けられており、弁本体10とモータ出力軸41との隙間を封止している。
An O-
シール部材50は、流れ方向(矢印ab方向)においてボール弁体30とカバー部材20との間に設けられており、ボール弁体30とカバー部材20との間の隙間を封止している。シール部材50は、ボール弁体30からの押し圧力やカバー部材20との図示しない係合等により保持されている。
The
シール部材50は、弁本体10の内周曲面14aを形成している内径と同一外径を有する円環状または略円環状の弾性体である。シール部材50の流れ方向(矢印ab方向)の厚さは、ボール弁体30とカバー部材20との間の隙間の密封性を上げるため、当該隙間の寸法よりも大きく形成されている。シール部材50の材質は、特に限定するものではないが、一例を開示すると、例えば、ゴムや樹脂やエラストマー等の高弾性部材である。
The
シール部材50には、ボール弁体30の第3貫通孔31およびカバー部材20の下側開口部21よりも僅かに直径の大きい円形状または略円形状の開口部51が形成されている。シール部材50は、その断面形状において、ボール弁体30と接触する下側(矢印b方向)の角部分がR状に形成されている。したがって、シール部材50は、ボール弁体30が回動したときに抵抗の少ない状態で当接される。
The
図6は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1の回動規制部70の構成を概略的に示す部分拡大図である。回動規制部70は、弁本体10の内周曲面14aに設けられた凸状部18と、ボール弁体30の凹状溝38とによってボール弁体30の回動範囲を規制する回動規制構造である。具体的には、回動規制部70は、ボール弁体30が回動した際に、シール部材50と接触することのない範囲で、ボール弁体30の回動を規制するものである。
FIG. 6 is a partially enlarged view schematically showing the configuration of the
ボール弁体30の凹状溝38は、図5および図6に示すように、ボール弁体30の平坦面32を部分的に取り囲むように当該ボール弁体30の外周面に形成された平面視円弧状の凹み部分である。また、凹状溝38は、ボール弁体30の外周面から内部へ向かって断面三角形状または断面略三角形状に切り欠かれたような凹状の溝である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
凹状溝38は、ボール弁体30の回動範囲を規制するべく、上側開口部31aを上側(矢印a方向)に向け、かつ、平坦面36を左側(矢印d方向)に向けた状態を基準とした場合、軸線X1を回動中心として所謂XY軸平面におけるほぼ第3象現の範囲に約90度の範囲で形成されている。言い換えると、凹状溝38は、平坦面32の周囲に沿って、ボール弁体30の平坦面36近傍の位置から下側開口部31b近傍の位置までの範囲にわたって略C字状に形成されている。
The
凹状溝38は、弁本体10の凸状部18と対向する円弧状の曲面(以下、これを「対向曲面」ともいう。)38aと、対向曲面38aと垂直を為して弁本体10の凸状部18と対向する平坦な面(以下、これを「対向平坦面」ともいう。)38bと、対向曲面38aおよび対向平坦面38bと垂直を為すとともに凸状部18と当接した際に係止する平坦な面(以下、これを「係止端面」ともいう。)38cおよび38dとを有している。
The
弁本体10の凸状部18は、図4および図6に示すように、シール部材50と流れ方向(矢印ab方向)において対向する弁本体10の内周曲面14aに一体的に設けられ、当該内周曲面14aからボール弁体30へ向かって突出した側面視三角形状の三角柱状または略三角柱状の突起部分である。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
この凸状部18は、凹状溝38の円弧状の対向曲面38aと僅かな隙間(クリアランス)を有して対向する表面円弧状の対向曲面18aと、対向曲面18aと垂直を為して凹状溝38の対向平坦面38bと僅かな隙間(クリアランス)を有して対向する平坦な対向平坦面18bと、対向曲面18aおよび対向平坦面18bと垂直を為すとともに凹状溝38の係止端面38cおよび38dと当接した際に係止する平坦な面(以下、これを「係止端面」ともいう。)18cおよび18dとを有している。
The
続いて、上述した構成を有するボールバルブ1の動作について説明する。ボールバルブ1において、モータ40によりボール弁体30が一方側へ回動し、図2に示したように、ボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)と当該ボール弁体30の第3貫通孔31とが連通した状態になると、弁本体10の下側開口部11からカバー部材20の上側開口部22まで流体を流動可能な状態に設定することが可能となる。
Subsequently, the operation of the
ここで、図7は、本発明の実施の形態に係るボールバルブ1の流路2が連通した状態を図2においてA方向から見た場合について概略的に示す矢視図である。ボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)と当該ボール弁体30の第3貫通孔31とが連通した状態では、ボール弁体30の凹状溝38の係止端面38dに対して弁本体10の凸状部18の係止端面18dとが当接して係止されたデフォルト状態にある。
Here, FIG. 7 is an arrow view schematically showing a state in which the
このデフォルト状態では、ボール弁体30の第3貫通孔31とボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)とが連通状態にあり、弁本体10の下側開口部11からカバー部材20の上側開口部22に向かって流体を流すことができる。
In this default state, the third through
その後、この状態において、モータ40がコントローラ等からボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)を閉鎖状態にするための駆動信号を受けると、モータ40はモータ出力軸41を図7において反時計回り方向へ回動させ、モータ40のモータ出力軸41の回動に合わせてボール弁体30が反時計回り方向へ回動する。
Thereafter, in this state, when the
続いて、図8は、ボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)が閉鎖した状態を図3においてA方向から見た場合について概略的に示す矢視図である。上述したように、ボール弁体30が反時計回り方向へ回動すると、図8に示すように、ボール弁体30の凹状溝38における係止端面38cに弁本体10の凸状部18における係止端面18cが当接して係止された結果、ボール弁体30の更なる反時計周り方向への回動が規制される。
8 is an arrow view schematically showing a state where the flow path 2 (the first through
これにより、ボール弁体30が反時計回り方向へ約90度回動し、ボール弁体30の第3貫通孔31とボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)とが直交することにより当該流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)が閉鎖状態となり、弁本体10の下側開口部11からカバー部材20の上側開口部22への流れが遮断されて流体の流動が停止する。
As a result, the
さらに、図8に示すように、流路2の閉鎖状態において、モータ40がコントローラ等からボールバルブ1の流路2を連通状態にする駆動信号を受けると、モータ40はモータ出力軸41を時計回り方向へ回動させ、モータ40のモータ出力軸41の回動に合わせてボール弁体30を時計回り方向へ回動させる。
Further, as shown in FIG. 8, when the
ボール弁体30が時計回り方向へ回動すると、図7に示したようにボール弁体30の凹状溝38における係止端面38dに弁本体10の凸状部18における係止端面18dが当接して係止され、ボール弁体30の更なる時計回り方向への回動が規制される。
When the
これにより、ボールバルブ1の流路2とボール弁体30の第3貫通孔31とが連通状態となり、弁本体10の下側開口部11からカバー部材20の上側開口部22に向かって再び流体が流れ出す。
As a result, the
このように、ボールバルブ1では、回動規制部70がボール弁体30の凹状溝38と、弁本体10の凸状部18とより構成されているので、回動規制部70を弁本体10およびボール弁体30とは別部材として設けることや、余計な突出物等を設けることがない。
As described above, in the
このため、ボールバルブ1の構成が複雑化および大型化するのを防止しつつ、簡易かつ小型化した構成を実現することができる。また、回動規制部70を構成する凹状溝38が射出成型によってボール弁体30と一体に形成されていると共に、回動規制部70を構成する凸状部18が射出成型によって弁本体10と一体に形成されている。
For this reason, it is possible to realize a simple and downsized configuration while preventing the configuration of the
このように、ボールバルブ1では、弁本体10の弁室14にボール弁体30を軸支可能な状態で取り付けるだけで、わざわざ回動規制部70を別部材として設ける必要がないので、ボールバルブ1を構成する部品の部品点数が増加するのを防止し、簡易に形成することができる。かくして、ボールバルブ1では、ボール弁体30の凹状溝38の回動範囲内で、弁本体10の凸状部18によりボール弁体30の回動範囲を容易に制限することができる。
As described above, in the
このとき、回動規制部70におけるボール弁体30の凹状溝38の回動範囲は、軸線X1よりも弁本体10の下側開口部11側で凸状部18を中心として最大約90度である。つまり、ボール弁体30の凹状溝38は、弁本体10とカバー部材20との間に取り付けられたシール部材50と接触することはない。
At this time, the rotation range of the
このため、ボール弁体30の凹状溝38がシール部材50と接触することがないので、ボール弁体30とシール部材50との間の密封状態が凹状溝38によって損なわれ、弁室14に流体が漏れることを未然且つ有効に防止することができる。
For this reason, since the
さらに、回動規制部70では、弁本体10の内周曲面14aに凸状部18が設けられ、ボール弁体30の外周面に凸状部18と僅かな隙間(クリアランス)を有して凹状溝38が設けられたことにより、ボール弁体30が弁本体10の弁室14内で回動する際に凹状溝38に対して凸状部18を確実に係止させることができる。すなわち、弁本体10の弁室14内においてボール弁体30が軸線X1方向へ僅かなクリアランスの分だけ移動した場合でも、凹状溝38に対して凸状部18が係止されなくなるという事態を回避することができる。これは、軸線X1方向に対する組付け誤差や弁本体10およびボール弁体30の加工誤差をある程度許容し得ることを意味する。
Further, in the
なお、回動規制部70においては、弁本体10の内周曲面14aに凸状部18が設けられ、ボール弁体30の外周面に凹状溝38が設けられた別個の組み合わせにより構成されている。これにより、ボールバルブ1では、弁本体10の弁室14にボール弁体30を取り付ける際の当該ボール弁体30の軸線X1方向における取り付け方向を凸状部18および凹状溝38により作業者に視覚的に示唆し、容易かつ正確に取り付けることができる。
The
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題および効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes all aspects included in the concept of the present invention and the claims. In addition, the respective configurations may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least part of the above-described problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, and the like of each component in the above embodiment can be appropriately changed according to the specific usage mode of the present invention.
また、ボールバルブ1としては、ボール弁体30の凹状溝38および弁本体10の凸状部18により回動規制部70を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、回動規制部70を複数備えていてもよい。例えば、図9に示すように、ボールバルブ1は、回動規制部70と共に、当該回動規制部70とは軸線X1方向におけるボール弁体30の反対側の対称となる位置に同様の構成の凹状溝81および凸状部82からなる回動規制部80を備えていてもよい。
In addition, as the
より具体的には、回動規制部80は、ボール弁体30の凹状溝38と軸線X1方向(矢印ef方向)において背向する位置に設けられた凹状溝81と、弁本体10の凸状部18と軸線X1方向(矢印ef方向)において対向する位置に設けられた凸状部82とを備えている。このようにして、複数の回動規制部70、80によりボール弁体30の回動を規制することで、回動規制部への負荷を分散すると共に、凹状溝38、81および凸状部18、82に対する破損を予め防止し、ボール弁体30の回動を確実に規制することができる。また、部材の対称性を確保することで、成型時の寸法精度が向上するほか、重量バランスも向上するため、ボール弁体30の回動時の回動精度を高めることができ、ボール弁体30の回動挙動を安定させることができる。
More specifically, the
さらに、ボールバルブ1として、ボール弁体30の凹状溝38および弁本体10の凸状部18を有する回動規制部70を備えた場合を一例に本発明の実施の形態について説明したが、ボール弁体30に対して凸状部18を設け、弁本体10に対して凹状溝38を設けるようにしてもよい。
Furthermore, the embodiment of the present invention has been described by taking as an example the case where the
さらに、凹状溝38および凸状部18による回動範囲を約90度に設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ボールバルブ1の流路2(第1貫通孔10hおよび第2貫通孔20h)とボール弁体30の第3貫通孔31とが連通しさえすれば、例えば、約80度から約100度の回動範囲に設定してもよい。
Furthermore, although the case where the rotation range by the
さらに、内周曲面14aとボール弁体30の外周面との間に僅かな隙間(クリアランス)を有している場合について述べたが、内周曲面14aとボール弁体30の外周面との間が摺動可能に接触していてもよい。さらに、対向曲面38aと対向曲面18aとの間および対向平坦面38bと対向平坦面18bとの間に僅かな隙間(クリアランス)を有している場合について述べたが、対向曲面38aと対向曲面18aとの間および対向平坦面38bと対向平坦面18bとの間が摺動可能に接触していてもよい。
Furthermore, although the case where there is a slight gap (clearance) between the inner peripheral
1…ボールバルブ、2…流路、10…弁本体、10a…上端面、10b…下端面、10h…第1貫通孔、11…下側開口部、12…上側開口部、14…弁室、14a…内周曲面、14b…内周面、15…出力軸挿通孔、16…軸支持孔、17…ボールバルブ側連結部、18…凸状部、18a…対向曲面、18b…対向平坦面、18c…係止端面、18d…係止端面、20…カバー部材、20h…第2貫通孔、20a…外周壁、21…下側開口部、22…上側開口部、30…ボール弁体、31…第3貫通孔、31a…上側開口部、31b…下側開口部、32…平坦面、33…出力軸嵌合凹部、34…平坦面、35…軸部、36…平坦面、37…平坦面、38…凹状溝、38a…対向曲面、38b…対向平坦面、38c…係止端面、38d…係止端面、40…モータ、41…モータ出力軸、42…出力軸嵌合凸部、43…モータ側連結部、50…シール部材、51…開口部、60、61…Oリング、70…回動規制部、80…回動規制部、81…凹状溝、82…凸状部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記一方の開口部を形成している前記弁本体の内面に取り付けられ、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が設けられたカバー部材と、
前記弁本体に対して回動可能に軸支され、前記弁本体の前記第1貫通孔と前記カバー部材の前記第2貫通孔とにより形成された流路と連通可能に設けられた第3貫通孔が設けられたボール弁体と、
前記ボール弁体と前記カバー部材との間の隙間を封止するシール部材と、
前記ボール弁体が前記流路を閉鎖する位置で前記ボール弁体の回動を規制する回動規制部と
を備え、
前記回動規制部は、前記ボール弁体が回動した際、前記シール部材と接触することのない範囲で、前記弁本体の内面に凸状部または凹状部が設けられると共に、前記ボール弁体の外面に凹状部または凸状部が設けられている
ことを特徴とするボールバルブ。 A tubular valve body provided with a first through hole having one and the other opening;
A cover member attached to the inner surface of the valve body forming the one opening and provided with a second through hole communicating with the first through hole;
A third through which is pivotally supported with respect to the valve main body and is provided to be able to communicate with a flow path formed by the first through hole of the valve main body and the second through hole of the cover member. A ball valve body with holes,
A seal member that seals a gap between the ball valve body and the cover member;
A rotation restricting portion for restricting the rotation of the ball valve body at a position where the ball valve body closes the flow path,
The rotation restricting portion is provided with a convex portion or a concave portion on the inner surface of the valve main body within a range not contacting the seal member when the ball valve body rotates, and the ball valve body A ball valve, wherein a concave portion or a convex portion is provided on the outer surface of the ball valve.
ことを特徴とする請求項1記載のボールバルブ。 In addition to the position at which the ball valve body closes the flow path, the rotation restricting portion has the concave portion or the convex portion of the ball valve body at a position where the ball valve body communicates with the flow path. The ball valve according to claim 1, wherein the convex portion or the concave portion of the valve main body is engaged to restrict the rotation of the ball valve body.
前記弁本体の前記凸状部は、前記ボール弁体の軸部を中心として前記シール部材と対向する側であり前記ボール弁体の嵌合凹部と対向する前記弁本体の内面に設けられた突起部分である
ことを特徴とする請求項1または2記載のボールバルブ。 The concave portion of the ball valve body is an arc-shaped concave groove formed around a fitting concave portion of the ball valve body that is fitted to an output shaft of a motor,
The convex portion of the valve body is a projection provided on the inner surface of the valve body facing the sealing recess and facing the seal member with the shaft portion of the ball valve body as a center. The ball valve according to claim 1, wherein the ball valve is a part.
前記弁本体の前記凸状部は、前記ボール弁体の前記嵌合凹部と対向する前記弁本体の内面に加えて、前記ボール弁体の前記軸部の端部の側の前記弁本体の内面に設けられている
ことを特徴とする請求項3記載のボールバルブ。 The concave portion of the ball valve body includes, in addition to the periphery of the fitting concave portion of the ball valve body, an end portion of the shaft portion of the ball valve body that is pivotally supported by the valve body on the opposite side of the output shaft. Formed around
In addition to the inner surface of the valve body facing the fitting recess of the ball valve body, the convex portion of the valve body has an inner surface of the valve body on the end side of the shaft portion of the ball valve body. The ball valve according to claim 3, wherein the ball valve is provided.
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