JP2023102568A

JP2023102568A - 操作バルブ

Info

Publication number: JP2023102568A
Application number: JP2022003127A
Authority: JP
Inventors: 涼平山本; Ryohei Yamamoto
Original assignee: Fumoto Giken Co Ltd
Current assignee: Fumoto Giken Co Ltd
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2023-07-25
Also published as: US20230220927A1; US12078262B2

Abstract

【課題】ボールバルブを除外した簡易な構造の操作バルブを提供する。【解決手段】操作バルブ１００は、流体の流路２１が内側に設けられた胴部１１１と、前記流路２１の入口２２が設けられた頭部１１２と、前記流路の出口２３が設けられた脚部１１３と含む棒状のバルブ１１０と、前記胴部を収容する収容体１２０と、前記収容体とネジ結合し、前記バルブを前記バルブの伸長方向に駆動する操作ダイヤル１３０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、操作バルブに関する。

油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械、バス、貨物用トラック、ダンプトラック、オンロードトラックなどの運搬車両、定置式の発電機など、ディーゼルエンジンを備える様々な車両や機械が知られている（例えば特許文献１参照）。ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するための排気ガス浄化システムとして、尿素水を還元剤として用いてＮＯｘを窒素と水に還元する選択触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）システムも知られている（例えば特許文献２参照）。

上述した尿素水を貯える尿素水タンクも知られている。この尿素水タンクの下面部には、尿素水を排出するためのネジ孔とドレンプラグが設けられている。ドレンプラグをネジ孔から取り外すことにより、尿素水タンクの尿素水を排出することができる（例えば特許文献３参照）。なお、尿素水は－１０℃付近で凍結することが知られている（例えば特許文献４参照）。

ところで、大型の建設機械に尿素水タンクが搭載される場合には、３０～１５０Ｌ（リットル）の尿素水を貯える大きな尿素水タンクが搭載されることが多い。このような尿素水タンクに貯蔵される尿素水の品質チェックを行う際に、ドレンプラグを取り外すと、大量の尿素水が噴出し、品質チェックに不便である。

このため、ドレンプラグに代えて、尿素水タンクに操作バルブを取り付けることがある。操作バルブは尿素水の流量を調整することができる。操作バルブを尿素水タンクに取り付けることで、２００～５００ｍＬ（ミリリットル）程度の少量の尿素水を品質チェックのために抜き取ることができる。

なお、操作バルブとしては、例えば球状の弁体であるボールバルブを収容する弁室が設けられた操作バルブが知られている（例えば特許文献５参照）。また、ボールバルブが閉じると弁室内に液体が溜まるが、弁室内に溜まったこの液体の体積が凍結によって膨張しても、ボールバルブ等の圧壊を回避し、操作バルブの故障を防ぐ技術も知られている（例えば特許文献６参照）。

国際公開第２０１６／０９２６６５号特開２０１７－０８９３８９号公報国際公開第２０１８／１７９３４２号特開２００３－０２０９３６号公報実開平５－０８３５６０号公報特開２０１６－００６３４６号公報

ボールバルブを備えた操作バルブに上述した技術を搭載すれば、操作バルブを寒冷地で使用し、尿素水の体積が凍結により膨張しても、操作バルブの故障を防ぐことができる。しかしながら、上述した技術を操作バルブに搭載すると、操作バルブの構造が複雑化し、結果的に、操作バルブの製品コストが増加する可能性がある。

そこで、本発明では、ボールバルブを除外した簡易な構造の操作バルブを提供することを目的とする。

本発明に係る操作バルブは、流体の流路が内側に設けられた胴部と、前記流路の入口が設けられた頭部と、前記流路の出口が設けられた脚部と含む棒状のバルブと、前記胴部を収容する収容体と、前記収容体とネジ結合し、前記バルブを前記バルブの伸長方向に駆動する操作ダイヤルと、を有する。

本発明に係る操作バルブによれば、ボールバルブを除外した簡易な構造の操作バルブとすることができる。

図１（ａ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す第１斜視図である。図１（ｂ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す第２斜視図である。図１（ｃ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示すＺ１－Ｚ１断面図である。図２（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブの分解斜視図の一例である。図２（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブのＺ２－Ｚ２分解断面図の一例である。図３（ａ）は第１実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す斜視図である。図３（ｂ）は第１実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示すＺ３－Ｚ３断面図である。図４（ａ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示す第１斜視図である。図４（ｂ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示す第２斜視図である。図４（ｃ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第１実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示すＺ４－Ｚ４断面図である。図５（ａ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す第１斜視図である。図５（ｂ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す第２斜視図である。図５（ｃ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示すＺ５－Ｚ５断面図である。図６（ａ）は第２実施形態に係る操作バルブの分解斜視図の一例である。図６（ｂ）は第２実施形態に係る操作バルブのＺ６－Ｚ６分解断面図の一例である。図７（ａ）は第２実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示す斜視図である。図７（ｂ）は第２実施形態に係る操作バルブのバルブ閉状態の一例を示すＺ７－Ｚ７断面図である。図８（ａ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示す第１斜視図である。図８（ｂ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示す第２斜視図である。図８（ｃ）は尿素水タンクの底壁に取り付けられた第２実施形態に係る操作バルブのバルブ開状態の一例を示すＺ８－Ｚ８断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１（ａ）～（ｃ）に示すように、第１実施形態に係る操作バルブ１００は尿素水タンクの底壁１０に設けられているドレン口１１に取り付けられる。図１（ａ）～（ｃ）では尿素水タンクの底壁１０の一部が示されている。尿素水タンクは尿素水を溜める容器である。ドレン口１１は尿素水タンクに溜められた尿素水を排出する開口である。尿素水は、流体の一例であって、尿素を水に溶解した水溶液である。尿素水は建設機械や運搬車両等に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化する際の還元剤として使用される。図１（ｃ）に示すように、ドレン口１１の内周には雌ネジＳ１が設けられている。

操作バルブ１００は、棒状のバルブ（以下、スティックバルブという）１１０と、バルブボディ１２０と、操作ダイヤル１３０と、保護キャップ１４０とを備えている。バルブボディ１２０は、収容体の一例であって、スティックバルブ１１０の胴部を収容する。バルブボディ１２０の先端部の外周面には雄ネジＳ２が設けられている。雄ネジＳ２はドレン口１１の雌ネジＳ１とネジ結合する。これにより、尿素水タンクの底壁１０に操作バルブ１００を機械的に取り付けることができる。

図２を参照して、操作バルブ１００の詳細について説明する。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、スティックバルブ１１０は胴部１１１と頭部１１２と脚部１１３とを一体的に含んでいる。頭部１１２は胴部１１１の直上に位置する。脚部１１３は胴部１１１の直下に位置する。すなわち、胴部１１１は頭部１１２と脚部１１３に挟まれている。図２（ａ）に示すように、スティックバルブ１１０の形状は円柱である。

胴部１１１の内側には尿素水の流路２１が設けられている。詳細は後述するが、脚部１１３の内側にも流路２１が設けられている。流路２１はスティックバルブ１１０の伸長方向と同じ方向に伸長する。胴部１１１の先端に位置する胴部側面２１Ａには周方向に周回するリング溝２１Ｂが設けられている。リング溝２１ＢにはＯリング２１Ｃが取り付けられる。

Ｏリング２１Ｃは、第１封止リングの一例であって、バルブボディ１２０の内部への尿素水の侵入を封止（シール）する。Ｏリング２１Ｃにより、バルブボディ１２０の内部への尿素水の侵入が困難になる。胴部１１１の後端は胴部１１１の先端より狭い外径を有する。すなわち、胴部１１１の後端と胴部１１１の先端との間には段差５１がある。段差５１はリング溝２１Ｂの深さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

頭部１１２には流路２１の入口２２が設けられている。この入口２２は頭部１１２の頭部側面２２Ａに設けられている。また、この頭部側面２２Ａには周方向に周回するリング溝２２Ｂが設けられている。リング溝２２ＢにはＯリング２２Ｃが取り付けられる。Ｏリング２２Ｃは、第２封止リングの一例であって、バルブボディ１２０の内部への尿素水の侵入を封止する。２つのＯリング２１Ｃ，２２Ｃにより、バルブボディ１２０の内部への尿素水の侵入が極めて困難になる。すなわち、バルブボディ１２０の内部への尿素水の侵入を防止又は抑止することができる。頭部１１２の先端には円盤型の天蓋部２２Ｄが設けられている。天蓋部２２Ｄは頭部１１２の後端の外径より広い外径を有する。したがって、頭部１１２の先端と頭部１１２の後端との間には段差５２がある。

脚部１１３の内側には胴部１１１の流路２１が延伸する。脚部１１３の側面と胴部１１１の後端の側面は平面的（フラット）である。脚部１１３の底面には流路２１の出口２３が設けられている。脚部１１３の後端に位置する脚部側面２３Ａには周方向に周回するリング溝２３Ｂが設けられている。リング溝２３ＢにはＣリング２３Ｃが取り付けられる。Ｃリング２３Ｃは、連結リングの一例であって、脚部１１３と操作ダイヤル１３０とを連結する。

バルブボディ１２０はバルブ収容部１２１とダイヤル収容部１２２とを一体的に含んでいる。バルブ収容部１２１は内部にバルブボディ１２０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の第１空洞部３１Ａを有する。すなわち、バルブ収容部１２１の形状は筒状である。このため、バルブ収容部１２１はバルブ収容部１２１の内部と外部を隔てる隔壁３１Ｂを有する。隔壁３１Ｂの内径は胴部側面２１Ａの外径とほぼ同じである。このため、第１空洞部３１Ａにスティックバルブ１１０の胴部１１１を挿入することができる。隔壁３１Ｂの外周面の先端には雄ネジＳ２が設けられている。上述したように、雄ネジＳ２はドレン口１１の雌ネジＳ１とネジ結合する。

隔壁３１Ｂの後端にはガスケット載置部３１Ｃが設けられている。ガスケット載置部３１Ｃにはリング型のガスケット３１Ｄが載置される。これにより、操作バルブ１００と尿素水タンクに取り付けた際の尿素水の漏出を抑えることができる。なお、ガスケット３１Ｄに代えて、Ｏリングを使用してもよい。

ダイヤル収容部１２２は内部にバルブボディ１２０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の第２空洞部３２Ａと第３空洞部３２Ｄを有する。第３空洞部３２Ｄはダイヤル収容部１２２の先端に位置する。すなわち、第３空洞部３２Ｄは第１空洞部３１Ａの直下に位置する。第２空洞部３２Ａは第１空洞部３１Ａより広い外径を有する。第３空洞部３２Ｄは第２空洞部３２Ａより広い外径を有する。したがって、第３空洞部３２Ｄは第１空洞部３１Ａより広い外径を有する。

ダイヤル収容部１２２の形状は筒状である。このため、ダイヤル収容部１２２はダイヤル収容部１２２の内部と外部を隔てる隔壁３２Ｂを有する。第３空洞部３２Ｄは第１空洞部３１Ａより広い外径を有するため、ダイヤル収容部１２２の隔壁３２Ｂとバルブ収容部１２１の隔壁３１Ｂとの間には段差５３がある。

隔壁３２Ｂの内周面には周方向に周回する雌ネジＳ３が設けられている。隔壁３２Ｂにおける先端と後端の間に位置する隔壁中央部には六角形状のボルト部３２Ｃが隔壁３２Ｂと一体的に設けられている。ボルト部３２Ｃを２本の手指で挟んで時計回りにバルブボディ１２０を回転させることで、バルブボディ１２０を尿素水タンクの底壁１０に取り付けることができる。なお、必要に応じて、ボルト部３２Ｃを六角スパナなどの工具で挟んで時計回りにバルブボディ１２０を回転させてもよい。

操作ダイヤル１３０は内部に操作ダイヤル１３０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の第４空洞部４１Ａを有する。すなわち、操作ダイヤル１３０の形状は筒状である。このため、操作ダイヤル１３０は操作ダイヤル１３０の内部と外部を隔てる隔壁４１Ｂを有する。隔壁４１Ｂの内周面は一端と他端で同じ内径を有する。すなわち、第４空洞部４１Ａは一端から他端にかけて同じ内径を有する。第４空洞部４１Ａにはスティックバルブ１１０の胴部１１１の後端と脚部１１３が挿入される。スティックバルブ１１０の胴部１１１の後端と脚部１１３の外周面の外径は隔壁４１Ｂの内周面の内径とほぼ同じである。スティックバルブ１１０が第４空洞部４１Ａに挿入されると、段差５１が胴部１１１の先端の挿入を阻害し、段差５１が操作ダイヤル１３０の隔壁４１Ｂの天面に当接する。

隔壁４１Ｂの外周面は一端と他端で異なる外径を有する。隔壁４１Ｂの一端は隔壁４１Ｂの他端の外径より広い外径を有する。このため、隔壁４１Ｂは外周面に段差５４を有する。隔壁４１Ｂの外径はダイヤル収容部１２２の隔壁３２Ｂの内径とほぼ同じである。隔壁４１Ｂの外周面の一端には雄ネジＳ４が設けられている。このため、バルブボディ１２０の第２空洞部３２Ａに操作ダイヤル１３０の一端をネジ結合することができる。

図２（ａ）に示すように、操作ダイヤル１３０の他端の外周面は対向する一対の湾曲面４１Ｃと、対向する一対の平面４１Ｄとを含んでいる。一対の平面を２本の手指で挟んで操作ダイヤル１３０を回動させることで、バルブボディ１２０と操作ダイヤル１３０とのネジ結合を締めたり緩めたりすることができる。

保護キャップ１４０は異物や水滴の付着から操作ダイヤル１３０のダイヤル側面及びダイヤル底面を保護するキャップである。異物としては例えば砂や埃などがある。水滴としては例えば尿素水や雨水などがある。異物が付着すると、操作ダイヤル１３０の回動が難しくなる可能性がある。また、水滴が付着して凍結しても、操作ダイヤル１３０の回動が難しくなる可能性がある。保護キャップ１４０により操作ダイヤル１３０の露出状態を回避でき、異物や水滴の付着を抑制することができる。結果的に、操作ダイヤル１３０の操作性を向上することができる。なお、保護キャップ１４０により例えば工具との接触による操作ダイヤル１３０の損傷も回避することができる。

保護キャップ１４０は内部に保護キャップ１４０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の長孔部６１Ａを有する。すなわち、保護キャップ１４０の形状は有底の円筒である。長孔部６１Ａに操作ダイヤル１３０の後端は収容される。保護キャップ１４０の内底にはＯリング６１Ｂが配置される。Ｏリング６１Ｂは操作ダイヤル１３０の出口２３の周囲に位置する脚部底壁２３Ｄと当接する（併せて図１（ｃ）参照）。Ｏリング６１Ｂは操作ダイヤル１３０の脚部底壁２３Ｄと保護キャップ１４０との直接的な接触を回避する。これにより、操作ダイヤル１３０による保護キャップ１４０の損傷を抑制することができる。

保護キャップ１４０の開口側の内径は操作ダイヤル１３０の隔壁４１Ｂの外径とほぼ同じである。保護キャップ１４０の開口側の内周には周方向に周回する雌ネジＳ５が設けられている。保護キャップ１４０の雌ネジＳ５は操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４とネジ結合する。したがって、保護キャップ１４０を操作ダイヤル１３０と着脱可能である。言い換えれば、保護キャップ１４０を操作ダイヤル１３０から取り外すことができ、また、操作ダイヤル１３０に取り付けることができる。なお、操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４は保護キャップ１４０の雌ネジＳ５だけでなく、バルブボディ１２０の雌ネジＳ３ともネジ結合されるため、雄ネジＳ４は雌ネジＳ３，Ｓ５に共用される。

操作バルブ１００に保護キャップ１４０が取り付けられた状態（図１（ｃ）に示す状態）から、保護キャップ１４０が取り外されると、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、操作ダイヤル１３０が部分的に露出する。保護キャップ１４０は周方向反時計回りに回転させることにより、操作ダイヤル１３０から取り外すことができる。

ここで、図３（ｂ）に示すように、スティックバルブ１１０における天蓋部２２Ｄの段差５２（併せて図２（ｂ）参照）はバルブボディ１２０の隔壁３１Ｂと当接しており、スティックバルブ１１０の入口２２はバルブボディ１２０に埋没する。このように、バルブボディ１２０によって入口２２が閉塞するため、流路２１への尿素水の流入が阻まれる。すなわち、入口２２がバルブボディ１２０に埋没することにより、操作バルブ１００は閉じられる。天蓋部２２Ｄと隔壁３１Ｂとの当接面から尿素水がバルブボディ１２０の内部に侵入する可能性は少ないが、仮に尿素水が侵入しても、Ｏリング２２Ｃによりバルブボディ１２０の内部（具体的には入口２２）への尿素水の侵入を封止することができる。このように、操作バルブ１００は閉じられると、尿素水タンクから操作バルブ１００の内部への尿素水の流入を停止することができる。

なお、図３（ｂ）に示すように、スティックバルブ１１０と操作ダイヤル１３０はＣリング２３Ｃにより連結が維持されて、これにより、スティックバルブ１１０の段差５１（併せて図２（ｂ）参照）と操作ダイヤル１３０の隔壁４１Ｂの天頂面が当接する。Ｃリング２３Ｃによる連結と、スティックバルブ１１０と操作ダイヤル１３０の当接とによって、スティックバルブ１１０と操作ダイヤル１３０の相対的な位置関係は維持される。この結果、操作ダイヤル１３０の移動に応じて、スティックバルブ１１０は操作ダイヤル１３０の移動に連動する。

図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、操作ダイヤル１３０を時計回りに回動させると、バルブボディ１２０の雌ネジＳ３と操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４のネジ締結が締まり、操作ダイヤル１３０が尿素水タンクの方向に回転しながら上昇する。すなわち、操作ダイヤル１３０はスティックバルブ１１０の伸長方向に回転しながら移動する。

図４（ｃ）に示すように、スティックバルブ１１０の段差５１と操作ダイヤル１３０の隔壁４１Ｂの天頂面は当接しているため、操作ダイヤル１３０の上昇により、操作ダイヤル１３０はスティックバルブ１１０を押し上げる。すなわち、操作ダイヤル１３０はスティックバルブ１１０をスティックバルブ１１０の伸長方向に駆動する。これにより、スティックバルブ１１０の天蓋部２２Ｄがバルブボディ１２０の隔壁３１Ｂから離れ、入口２２が出現する。この結果、入口２２に尿素水が流入し、流路２１を流通して、出口２３から流出する。

なお、操作ダイヤル１３０の上昇は、操作ダイヤル１３０の隔壁４１Ｂの天頂面がバルブボディ１２０の段差５３（併せて図２（ｂ）参照）に当接することによって停止する。また、操作ダイヤル１３０は回転しながら移動するが、スティックバルブ１１０は操作ダイヤル１３０の回転とは独立して直線的に移動する。これにより、スティックバルブ１１０に取り付けられる２つのＯリング２１Ｃ，２２Ｃの劣化を抑えることができる。

ここで、入口２２への尿素水の流入と併せて、スティックバルブ１１０の外周面とバルブボディ１２０の内周面との当接面から尿素水がバルブボディ１２０の内部に侵入する可能性は少ないが、仮に尿素水が侵入しても、Ｏリング２１Ｃにより操作ダイヤル１３０側への尿素水の侵入を封止することができる。このように、操作バルブ１００が開かれても、尿素水タンクから流出する尿素水の操作ダイヤル１３０側への侵入を防ぐことができる。したがって、尿素水が第３空洞部３２Ｄに滞留して凍結したり、操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４に付着して凍結したりすることが原因で操作ダイヤル１３０の操作性が低減することを回避することができる。

以上、操作バルブ１００が閉じたバルブ閉状態から操作バルブ１００が開いたバルブ開状態に遷移するまでの一連の流れを説明したが、この一連の流れを逆に実施することにより、バルブ開状態からバルブ閉状態に遷移することができる。

例えば、操作ダイヤル１３０を周方向反時計回りに回動させると、バルブボディ１２０の雌ネジＳ３と操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４のネジ締結が緩まり、操作ダイヤル１３０が尿素水タンクから離れる方向に回転しながら下降する。操作ダイヤル１３０はＣリング２３Ｃを介してスティックバルブ１１０と連結されているため、操作ダイヤル１３０が下降すると、スティックバルブ１１０も下降する。すなわち、操作ダイヤル１３０はＣリング２３Ｃを介して入口２２をバルブボディ１２０に埋没する方向にスティックバルブ１１０を移動させる。

このように、操作ダイヤル１３０の移動に応じて、入口２２はバルブボディ１２０から出現したり埋没したりする。言い換えれば、操作ダイヤル１３０の移動に応じて、入口２２はバルブボディ１２０から出没する。

以上説明したように、第１実施形態に係る操作バルブ１００ではボールバルブが除外されている。このように、尿素水が凍結する可能性があっても、尿素水の凍結に対して、ボールバルブを除外した簡易な構造の操作バルブ１００とすることができる。

（第２実施形態）
次に、図５乃至図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態で説明した操作バルブ１００と同様の構成には同一の又は対応する符号を付し、その説明を省略する。

図５（ａ）～（ｃ）に示すように、第２実施形態に係る操作バルブ２００も、第１実施形態と同様に、尿素水タンクの底壁１０に設けられたドレン口１１に取り付けられる。操作バルブ２００は、スティックバルブ２１０と、バルブボディ２２０と、操作ダイヤル２３０とを備えている。バルブボディ２２０は、収容体の一例であって、スティックバルブ２１０の胴部を収容する。図５（ｃ）に示すように、バルブボディ２２０の先端部の外周面には雄ネジＳ６が設けられている。雄ネジＳ６はドレン口１１の雌ネジＳ１とネジ結合する。これにより、尿素水タンクの底壁１０に操作バルブ２００を機械的に取り付けることができる。

図６を参照して、操作バルブ２００の詳細について説明する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、スティックバルブ２１０は胴部２１１と頭部２１２と脚部２１３とを一体的に含んでいる。頭部２１２は胴部２１１の直上に位置する。脚部２１３は胴部２１１の直下に位置する。すなわち、胴部２１１は頭部２１２と脚部２１３に挟まれている。図６（ａ）に示すように、スティックバルブ２１０の形状は頭部２１２の一部を除き円柱である。

胴部２１１の内側には尿素水の流路２１が設けられている。脚部２１３の内側にも流路２１が設けられている。流路２１はスティックバルブ２１０の伸長方向と同じ方向に伸長する。胴部２１１の先端に位置する胴部側面２１Ａには周方向に周回するリング溝２１Ｂが設けられている。リング溝２１ＢにはＯリング２１Ｃが取り付けられる。

Ｏリング２１Ｃは、第１封止リングの一例であって、バルブボディ２２０の内部への尿素水の侵入を封止する。Ｏリング２１Ｃにより、バルブボディ２２０の内部への尿素水の侵入が困難になる。胴部２１１の後端は胴部２１１の先端より狭い外径を有する。すなわち、胴部２１１の後端と胴部２１１の先端との間には段差５１がある。

頭部２１２には流路２１の入口２２が設けられている。この入口２２は頭部２１２の頭部側面２２Ａに設けられている。また、この頭部側面２２Ａには周方向に周回するリング溝２２Ｂが設けられている。リング溝２２ＢにはＯリング２２Ｃが取り付けられる。Ｏリング２２Ｃは、第２封止リングの一例であって、バルブボディ２２０の内部への尿素水の侵入を封止する。２つのＯリング２１Ｃ，２２Ｃにより、バルブボディ２２０の内部への尿素水の侵入が極めて困難になる。すなわち、バルブボディ２２０の内部への尿素水の侵入を防止又は抑止することができる。頭部２１２の先端には円盤型の天蓋部２２Ｄが設けられている。天蓋部２２Ｄは頭部２１２の後端の外径より広い外径を有する。したがって、頭部１１２の先端と頭部１１２の後端との間には段差５２がある。

なお、図６（ａ）に示すように、第２実施形態に係る天蓋部２２Ｄには、第１実施形態と異なり、天蓋部２２Ｄの中心を基準に対向する２つの張出部２２Ｅが一体的に設けられている。このため、段差５２は天蓋部２２Ｄから張出部２２Ｅまで連続する。２つの張出部２２Ｅの側面はいずれも円弧状に湾曲し、２つの張出部２２Ｅの厚みは天蓋部２２Ｄの厚みと同じである。詳細は後述するが、２つの張出部２２Ｅはバルブボディ２２０の先端に離隔して設けられた２つの円弧壁３１Ｅの間に収容される。

脚部２１３の内側には胴部２１１の流路２１が延伸する。第１実施形態と異なり、脚部２１３の先端側面には胴部側面２１Ａの外径と同じ外径を有する突起２３Ｅが設けられている。したがって、脚部２１３の側面と胴部２１１の後端の側面は平面的でない。脚部２１３の底面には流路２１の出口２３が設けられている。突起２３Ｅと出口２３の間に位置する脚部２１３の脚部側面２３Ａには周方向に周回する雄ネジＳ７が設けられている。詳細は後述するが、雄ネジＳ７は操作ダイヤル２３０の内側に設けられた雌ネジＳ８とネジ結合する。

バルブボディ２２０はバルブ収容部２２１とダイヤル収容部２２２とを一体的に含んでいる。バルブ収容部２２１は内部にバルブボディ２２０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の第１空洞部３１Ａを有する。すなわち、バルブ収容部２２１の形状は筒状である。このため、バルブ収容部２２１はバルブ収容部２２１の内部と外部を隔てる隔壁３１Ｂを有する。隔壁３１Ｂの内径は胴部側面２１Ａ及び突起２３Ｅの外径とほぼ同じである。このため、第１空洞部３１Ａにスティックバルブ２１０の胴部２１１を挿入することができる。

隔壁３１Ｂの先端に位置する内周面にはテーパー面３１Ｇが設けられている。また、隔壁３１Ｂの先端に位置する天頂面には２つの円弧壁３１Ｅが設けられている。２つの円弧壁３１Ｅの伸長方向はバルブボディ２２０の伸長方向と同じである。２つの円弧壁３１Ｅは周方向に等しい間隔で離れている。したがって、２つの円弧壁３１Ｅの間には２つの隙間がある。これらの隙間の一方に上述した２つの張出部２２Ｅの一方が収容され、これらの隙間の他方に上述した２つの張出部２２Ｅの他方が収容される。

隔壁３１Ｂの後端にはガスケット載置部３１Ｃが設けられている。ガスケット載置部３１Ｃにはリング型のガスケット３１Ｄが載置される。これにより、操作バルブ１００と尿素水タンクに取り付けた際の尿素水の漏出を抑えることができる。隔壁３１Ｂの後端の内周面にはリング溝３１Ｆが設けられている。リング溝３１ＦにはＣリング２３Ｇが取り付けられる。詳細は後述するが、Ｃリング２３Ｇはスティックバルブ２１０の移動量を規制する。スティックバルブ２１０の移動量を規制することで、スティックバルブ２１０の天蓋部２２Ｄ及び張出部２２Ｅの一体的な移動を精度良く制御することができる。言い換えれば、スティックバルブ２１０の開閉を精度良く制御することができる。

ダイヤル収容部２２２は内部にバルブボディ２２０の中心軸方向と同じ方向に伸長する円柱形状の第２空洞部３２Ａと第５空洞部３２Ｅを有する。第５空洞部３２Ｅはダイヤル収容部２２２の先端に位置する。第５空洞部３２Ｅはリング溝３１Ｆより下に位置する第１空洞部３１Ａと連続する。すなわち、第５空洞部３２Ｅは第１空洞部３１Ａの直下に位置する。第５空洞部３２Ｅの外径は第１空洞部３１Ａの外径と同じである。第２空洞部３２Ａは第５空洞部３２Ｅより広い外径を有する。

ダイヤル収容部２２２の形状は筒状である。このため、ダイヤル収容部２２２はダイヤル収容部２２２の内部と外部を隔てるボルト部３２Ｃを有する。ボルト部３２Ｃは隔壁３１Ｂと一体的に設けられている。第２空洞部３２Ａは第５空洞部３２Ｅより広い外径を有するため、ダイヤル収容部２２２のボルト部３２Ｃとバルブ収容部２２１の隔壁３１Ｂとの間には段差５５がある。ボルト部３２Ｃを２本の手指で挟んで時計回りにバルブボディ２２０を回転させることで、バルブボディ２２０を尿素水タンクの底壁１０に取り付けることができる。

第２空洞部３２Ａに対応するボルト部３２Ｃの内周面には周方向に周回するリング溝３２Ｆが設けられている。リング溝３２ＦにはＣリング２３Ｆが取り付けられる。詳細は後述するが、Ｃリング２３Ｆは操作ダイヤル２３０の位置を固定し、操作ダイヤル２３０の回転以外の動作を規制する。

操作ダイヤル２３０は無底円筒型の結合部２３１を含んでいる。また、操作ダイヤル２３０はスティックバルブ２１０の伸長方向と同じ方向に伸長する有底円筒型の操作部２３２を含んでいる。操作ダイヤル２３０は結合部２３１と操作部２３２とを一体的に含んでいる。結合部２３１と操作部２３２は異なる外径を有する。具体的には、結合部２３１の外径は操作部２３２の外径より狭くなっている。また、結合部２３１と操作部２３２は異なる内径を有する。具体的には、結合部２３１の内径は操作部２３２の後端側の内径より狭くなっている。なお、操作部２３２の先端側の内径は結合部２３１の内径と同じである。このため、操作部２３２は中心部に開口を有する円盤型の底部を有する。

結合部２３１はダイヤル収容部２２２に結合することができる。操作部２３２はスティックバルブ２１０を開閉させる際に操作される。例えば、操作部２３２を２本の手指で挟んで時計回りや反時計回りに回転させることで、スティックバルブ２１０を開いたり閉じたりすることができる。

結合部２３１の内周面には雌ネジＳ８が設けられている。操作部２３２の先端側の内周面にも雌ネジＳ８が設けられている。結合部２３１及び操作部２３２にはスティックバルブ２１０の脚部２１３が部分的に挿入され、脚部２１３の雄ネジＳ７が結合部２３１及び操作部２３２の雌ネジＳ８とネジ結合する。結合部２３１の外周面にはリング溝４１Ｅが設けられている。リング溝４１Ｅには上述したＣリング２３Ｆが取り付けられる。すなわち、Ｃリング２３Ｆはリング溝４１Ｅとリング溝３２Ｆに挟まれる。このように、Ｃリング２３Ｆが結合部２３１のリング溝４１Ｅとダイヤル収容部２２２のリング溝３２Ｆの両方に取り付けられることにより、操作ダイヤル２３０の位置が固定され、操作ダイヤル２３０の回転以外の動作を規制される。

ここで、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、スティックバルブ２１０が閉じた状態では、天蓋部２２Ｄ及び張出部２２Ｅは円弧壁３１Ｅの高さより低い高さに位置する。この状態では、図７（ｂ）に示すように、天蓋部２２Ｄの一部と張出部２２Ｅの一方又は両方に跨る段差５２と隔壁３１Ｂの天頂面が当接する。これにより、スティックバルブ２１０の入口２２はバルブボディ２２０に埋没する。このように、バルブボディ２２０によって入口２２が閉塞するため、流路２１への尿素水の流入が阻まれる。すなわち、入口２２がバルブボディ２２０に埋没することにより、操作バルブ２００は閉じられる。

また、図７（ｂ）に示すように、スティックバルブ２１０が閉じた状態では、Ｏリング２２Ｃが隔壁３１Ｂのテーパー面３１Ｇで静止する。したがって、第１実施形態のように、Ｏリング２２Ｃが第１空洞部３１Ａにまで潜り込む場合に比べて、スティックバルブ２１０を閉じる際の操作を軽い力で行うことができる。さらに、スティックバルブ２１０が閉じられた状態では、段差５１とＣリング２３Ｇが当接する。ここで、上述したように、段差５２と隔壁３１Ｂの天頂面が当接することにより、スティックバルブ２１０の下方への移動を規制することができる。一方で、このように、段差５１とＣリング２３Ｇが当接することによっても、スティックバルブ２１０の下方への移動を規制することもできる。なお、スティックバルブ２１０の下方はスティックバルブ２１０が尿素水タンクから離れる方向である。

スティックバルブ２１０が閉じた状態で、操作ダイヤル２３０を時計回りに回動させると、スティックバルブ２１０の雄ネジＳ７と操作ダイヤル２３０の雌ネジＳ８のネジ結合により、スティックバルブ２１０が尿素水タンクの方向に上昇する。これにより、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、スティックバルブ２１０が開いた状態になる。張出部２２Ｅは２つの円弧壁３１Ｅの間に収容されているため、操作ダイヤル２３０を時計回りに回動させても、張出部２２Ｅの回転は規制され、張出部２２Ｅは２つの円弧壁３１Ｅによってガイドされながら上昇する。このように、スティックバルブ２１０は操作ダイヤル２３０の回転とは独立して直線的に上昇する。スティックバルブ２１０は直線的に上昇するため、スティックバルブ２１０に取り付けられる２つのＯリング２１Ｃ，２２Ｃの劣化を抑えることができる。より詳しくは、Ｏリング２１Ｃ，２２Ｃが回転しながら上昇する場合に比べて、Ｏリング２１Ｃ，２２Ｃの劣化を抑えることができる。

スティックバルブ２１０が開いた状態では、天蓋部２２Ｄ及び張出部２２Ｅは円弧壁３１Ｅの高さと同等の高さに位置する。具体的には、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、天蓋部２２Ｄの一部と張出部２２Ｅに連続する段差５２と隔壁３１Ｂの天頂面が離隔する。これにより、スティックバルブ２１０の入口２２が開放される。このように、入口２２が開放されることによって、入口２２を通じて流路２１に尿素水が流入する。すなわち、入口２２が開放されることにより、操作バルブ２００は開かれる。

また、スティックバルブ２１０が開いた状態では、突起２３Ｅの天面（又は側面）とＣリング２３Ｇが当接する。これにより、スティックバルブ２１０の上方への移動を規制することができる。なお、スティックバルブ２１０の上方はスティックバルブ２１０が尿素水タンクに近づく方向である。

ここで、図８（ａ）及び（ｃ）に示すように、操作ダイヤル２３０の操作部２３２の後端側の内周面は、スティックバルブ２１０の脚部２１３の外周面から離隔する。第１実施形態では、操作ダイヤル１３０の湾曲面４１Ｃや平面４１Ｄを２本の手指で挟んで操作ダイヤル１３０を回動させるが（図３（ａ）参照）、この際、操作ダイヤル１３０の雄ネジＳ４に手指が接触することにより、例えば手指の皮膚が切れる可能性がある。また、第１実施形態では、操作ダイヤル１３０の湾曲面４１Ｃや平面４１Ｄがスティックバルブ１１０の出口２３に近いため、手指が尿素水で汚れる可能性もある。

しかしながら、第２実施形態によれば、操作ダイヤル２３０の操作部２３２の内周面は、スティックバルブ２１０の脚部２１３の外周面から離隔するため、これらの可能性を回避することができる。すなわち、第２実施形態であれば、手指の皮膚が切れる可能性や手指が尿素水で汚れる可能性を低下させることができる。その他、操作ダイヤル２３０の外径が第１実施形態に係る操作ダイヤル１３０の外径より大きいため、操作ダイヤル１３０に比べて操作ダイヤル２３０の操作性が向上する。

以上説明したように、第２実施形態に係る操作バルブ２００でもボールバルブが除外されている。このように、尿素水が凍結する可能性があっても、尿素水の凍結に対して、ボールバルブを除外した簡易な構造の操作バルブ２００とすることができる。なお、以上の説明では、操作バルブ２００が閉じたバルブ閉状態から操作バルブ２００が開いたバルブ開状態に遷移するまでの一連の流れを説明したが、この一連の流れを逆に実施することにより、バルブ開状態からバルブ閉状態に遷移することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、スティックバルブ１１０，２１０、バルブボディ１２０，２２０、及び操作ダイヤル１３０，２３０の材料としては、尿素水に対応するため、耐腐食性の強いステンレス（例えばＳＵＳ３１６）を使用することが望ましい。一方、操作ダイヤル１３０，２３０については直接的には尿素水に触れないため、軽量化の観点から樹脂を使用してもよい。なお、保護キャップ１４０についてはステンレスであってもよいし、樹脂であってもよい。

また、上述した実施形態では、流体の一例として尿素水を用いて説明したが、流体は飲料水であってもよいし、可燃性や不可燃性のガスであってもよい。飲料水としては例えば、水、清涼飲料水、アルコール飲料などがある。この場合、尿素水タンクに代えて、飲料水やガスの容器を操作バルブ１００，２００の取付対象として採用すればよい。

１０尿素水タンクの底壁
２１Ｃ，２２ＣＯリング
２３Ｃ，２３Ｆ，２３ＧＣリング
１００，２００操作バルブ
１１０，２１０スティックバルブ
１２０，２２０バルブボディ
１３０，２３０操作ダイヤル
２３２操作部
１４０保護キャップ

Claims

流体の流路が内側に設けられた胴部と、前記流路の入口が設けられた頭部と、前記流路の出口が設けられた脚部と含む棒状のバルブと、
前記胴部を収容する収容体と、
前記収容体とネジ結合し、前記バルブを前記バルブの伸長方向に駆動する操作ダイヤルと、
を有する操作バルブ。
前記操作ダイヤルは、前記伸長方向に回転しながら移動して前記バルブを前記伸長方向に駆動し、
前記入口は、前記頭部の頭部側面に設けられ、前記操作ダイヤルの移動に応じて、前記収容体から出没する、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作バルブ。
前記脚部と前記操作ダイヤルとを連結する連結リングを含み、
前記操作ダイヤルは、前記連結リングを介して、前記入口を前記収容体に埋没する方向に前記バルブを移動させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の操作バルブ。
前記胴部の胴部側面に前記操作ダイヤル側への前記流体の侵入を封止する第１封止リングが設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の操作バルブ。
前記頭部の頭部側面に前記収容体の収容体内部への前記流体の侵入を封止する第２封止リングが設けられている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作バルブ。
前記操作ダイヤルのダイヤル側面及びダイヤル底面を保護し、前記操作ダイヤルと着脱可能な保護キャップを含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の操作バルブ。
前記頭部の頭部側面に前記収容体の収容体内部への前記流体の侵入を封止する第２封止リングが設けられ、
前記収容体は、前記収容体の内部と外部を隔て、かつ、先端の内周面にテーパー面が設けられた隔壁を有し、
前記入口が前記収容体に埋没すると、前記第２封止リングが前記テーパー面の位置で静止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作バルブ。
前記操作ダイヤルは、前記伸長方向と同じ方向に伸長する円筒型の操作部を有し、
前記操作部の内周面は、前記脚部の外周面から離隔する、
ことを特徴とする請求項１又は７に記載の操作バルブ。
前記操作ダイヤルは回転しながら移動し、前記バルブは前記操作ダイヤルの回転とは独立して直線的に移動する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の操作バルブ。
前記操作ダイヤルは前記バルブと当接する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の操作バルブ。