JP2517791B2 - ボ―ルバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボールバルブに関し、特に、バルブの開閉
操作性と流体漏れを改良したボールバルブに関するもの
である。

［従来の技術］ このようなボールバルブにおいてはボールを回動する
ことによってバルブの開閉を行なう際にボールとバルブ
シートとが摩擦した状態でボールが回動するために、バ
ルブシートが摩耗して流体漏れを生ずるようになる。
又、バルブシートとボールは圧着されているために、ボ
ールを回動し、バルブを開閉するために相当大きな駆動
力が必要とされる。特に、ボールバルブは大型の配管に
使用されることが多いので、駆動力は相当に大きくな
る。

このような欠点を排除するために、バルブシートを可
動として、開閉の際にはバルブシートをボールから離し
て、軽くボールを回動できるようにした構造が提案され
ているが機械的に複雑なものとなり、コストも高い。

又、プラグバルブにおいて、例えば米国特許第435032
2号に示すようにプラグバルブ回動時に、プラグを持ち
上げてバルブシートから離して回動するような機構も提
案されているが、このような機構はボールバルブには適
用できない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記のようなボールバルブにおける欠点を
解決し、バルブの開閉動作中にボールとバルブシートと
が圧着しながら摺動しないようにして、バルブの開閉を
軽く行うことが出来るようにし、更にバルブシートが摩
耗で流体洩れを生ずるのを防止するようにしたボールバ
ルブを提供しようとするものである。

特に、確実に作動し、高圧流体の流れを開閉できる上
記型式のボールバルブを提供しようとするものである。

［課題を解決しようとする手段］ 本発明は、上記の課題を解決する手段として、直線上
に並ぶ一対の流体流出入口を備えたバルブボディーのボ
ール室内に直線状の流体粒路をもつボールを、垂直軸の
周りに90度回動できるように配置し、上記の流体流出入
口の内端には流体密封用のバルブシートを設け、前記ボ
ールを上記の垂直軸の周りに回動させるバルブステムを
設け、該バルブステムの回動操作によって、前記ボール
内の流体流路が前記バルブボディーの流体流出入口と直
線状に並ぶバルブ開位置と、前記ボール内の流体流路が
前記バルブボディーの流体流出入口に対して直角になる
バルブ閉位置との間に前記ボールが回動することによっ
てバルブを開閉するようにしたボールバルブにおいて、
該ボールバルブは、手動又は動力により駆動される駆動
軸と、該駆動軸の外側に配置され該駆動軸によって前記
バルブ開位置とバルブ閉位置との間に回動され、側壁に
設けられた一辺が垂直方向の略Ｌ形溝を有するスリーブ
と、該スリーブの外側に配置され前記スリーブの略Ｌ形
溝に嵌入したピンを有するケーシングと、前記バルブ閉
位置において前記ボールとバルブシートとの着脱を行な
う前記ボールに設けたシールディスクと、前記バルブ閉
位置から更に前記駆動軸を回動して前記スリーブの垂直
軸方向の移動をバルブステムを介して前記シールディス
クに伝達し前記シールディスクに前記着脱を行なわせる
着脱伝達手段と、を備えたものである。

更に、上記発明において、前記着脱伝達手段は、前記
シールディスクの背後に配置されたくさび装置である。

［作用］ 本発明のボールバルブによれば、手動又は動力により
駆動される駆動軸と、この駆動軸の外側に配置され、こ
の駆動軸によってバルブ開位置とバルブ閉位置との間に
回動されるスリーブとを備えたので、駆動軸を回動する
ことによって上記スリーブは、例えばバルブボールのバ
ルブ開位置からバルブ閉位置に相当する角度、即ち90度
まで回動される。そして、側壁に設けられた一辺が垂直
方向の略Ｌ形溝を有するスリーブと、このスリーブの外
側に配置されこのスリーブの略Ｌ形溝に嵌入したピンを
有するケーシングとを備えたので、スリーブは、このス
リーブの略Ｌ形溝の垂直方向でない方の溝にケーシング
のピンが嵌入しつつ90度回動し、スリーブの回動は略Ｌ
形溝の垂直方向の溝の位置で停止する。

そして、上記バルブ閉位置においてボールとバルブシ
ートとの着脱を行なう前記ボールに設けたシールディス
クと、前記バルブ閉位置から更に前記駆動軸を回動して
前記スリーブの垂直軸方向の移動をバルブステムを介し
て前記シールディスクに伝達し前記シールディスクに着
脱を行なわせる着脱伝達手段とを備えたので、バルブ開
位置からバルブ閉位置に90度駆動軸を回動し、更に駆動
軸を回動すると、駆動軸によってスリーブは、スリーブ
の略Ｌ形溝の垂直方向の溝に沿って垂直軸方向に移動す
る。このスリーブの垂直軸方向の移動は、バルブステム
に伝達され、更に着脱伝達手段に伝達されて、シールデ
ィスクは上記バルブ閉位置においてボールとバルブシー
トとの圧着を行なう、或いはボールとバルブシートとが
圧着した状態で、バルブ閉位置から上記操作と逆方向に
駆動軸を回動操作することによってボールとバルブシー
トとの離脱を行なうことが出来る。

更に、上記発明において、着脱伝達手段は、シールデ
ィスクの背後に配置されたくさび装置であるので、駆動
軸を回動することによって生ずるスリーブの垂直軸方向
の移動がバルブステムに伝達され、更にバルブステムの
垂直軸方向の移動は、シールディスクの背後に配置され
たくさび装置に伝達され、シールディスクは、バルブボ
ディに設けたバルブシートとボールとを着脱させるもの
である。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例について説明する。第１図は
本発明に係るボールバルブの一実施例を示す図で、図
中、１は、流体流路内に、接続されるボールバルブを示
し、これは流体流路に接続される一対の直線状に並ぶ流
体流出入口３を備えたバルブボディー４を有し、そのバ
ルブボディー４内に形成されてボール室内５にボール６
が配置される。ボール６内には直線状の流体流路７が形
成され該ボール６は垂直軸２の周りに90度回動できるよ
うに位置される。上記の流体流出入口３の内端でバルブ
ボディー４内面に流体密封用のバルブシート８が設けら
れる。更に、バルブを開閉するためにボール６を回動す
るバルブステム10が設けられ、該バルブステム10を90度
回動することによって、ボール６を、ボール内の流体流
路７がバルブボディー４の流体流出入口３と直線状に並
ぶバルブ開位置と、該ボール６内の流体流路７が流体流
出入口３に対して直角の位置なるバルブ閉位置との間に
回動させて、バルブの開閉を行なう。

本実施例のボールバルブ１においては、ボール６とバ
ルブボディー４に設けたバルブシート８とが着脱する上
記バルブ閉位置で、該バルブシート８に圧着される突出
位置と該ボール６内に引き込む引込位置との間でシール
ディスク11を可動にする着脱伝達手段であるくさび装置
27が設けられる。更に、シールディスク11の周縁には、
バルブシート８に圧着されるシール部11aが形成されて
いて、ボール６の回動の際にはシール部11aはボール６
内に引込み、ボール６がバルブ閉位置に回動されて、更
に下記に述べるように、バルブステム10の垂直軸２方向
の移動が着脱伝達手段に伝達され、シールディスク11は
ボール６から突出して、流体流路７を密封状態で閉止す
る。

ボール６は、バルブ開位置とバルブ閉位置との間で90
度回動するように配置されていて、そのようにボール６
の回動を規制するために第１図に示す実施例では、第２
図（Ｃ）に示すようにスリーブ20に略Ｌ形溝であるガイ
ド溝23が形成されている。

第１図に示す実施例において、バルブステム10を回動
乃至移動させる機構は、第２図に示すものである。第２
図（Ａ）、（Ｂ）はバルブステム10が、駆動軸19と、そ
の周りに配置されたスリーブ20とをケーシング21内に設
けた型式のものである。この構造は、駆動軸19がバルブ
開位置からバルブ閉位置に回動する間は、駆動軸19とス
リーブ20は同方向に回動するが、スリーブ20がバルブ閉
位置に達した時、スリーブ20の回動、従ってボール６の
回動を停止し、その後、駆動軸19の回動を継続すると、
スリーブ20は回動することなく、垂直軸２方向に移動す
るようになっている。そのために、前述したように、ケ
ーシング21にはガイドピン22が設けられ、第２図（Ｃ）
に示すように、スリーブ20の側面にはこのガイドピンに
係合する、図示のような直角に曲がった略Ｌ形溝である
ガイド溝23が形成されている。又、スリーブ20に凹溝24
が形成され、この凹溝24内に遊嵌するローラベアリング
25が設けられる。

この実施例においては、駆動軸19がバルブ閉位置に向
けて回動すると、第３図（Ａ）に示す状態を経て第３図
（Ｂ）の状態で、スリーブ20がピン22にあたり、スリー
ブ20の回動は停止され、ローラベアリング25は外側に押
し出され、駆動軸19のみが回動するようになる。

第２図に示すように、この駆動軸19の回動は、その下
部とスリーブ20とのネジ係合26を介してスリーブ20を下
方に移動させる。第３図（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、バルブ
閉状態から駆動軸を逆方向に回動する時における順次の
状態を示す。

次に、第１図に示すように、このスリーブ20の下降に
よって、バルブステム10が押し下げられ、バルブステム
10の下降によってジールディスク11の背後に配置された
くさび装置27によりシールディスク11を背後より押し
て、これをバルブシート８に圧着させる。

上述の第１図〜第３図に示す実施例では、駆動軸19と
スリーブ20の間のクラッチ手段として、ローラベアリン
グ25を使用するものであったが、このようなローラベア
リング25の代りにボールを使用することもできる。その
ような実施例を第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

この実施例は実質的に第２、３図に示すものと同じで
あるので、同じ符号を付けて、その説明を省略する。但
し、第２図に示すローラベアリング25を使用する実施例
では、ローラベアリング25を駆動軸19に係合する状態に
復帰させるために、バネで押されるローラ復帰ピン25′
を設ける必要があったが、ボール25を使用する実施例で
は、ボール25を受入れて溝の底面に傾斜面25″を設ける
ことにより、ローラ復帰ピン25′を設ける必要がなくな
る。駆動軸19の回動によって、スリーブ20を垂直軸方向
下方に動かす構成の変型を第５図〜第８図に示す。第５
図及び第６図は、駆動軸19の回動によってスリーブ20を
垂直軸方向下方に動かす単動シリンダ型手動操作機構の
例を示す。第５図において、20はスリーブ、28はナット
部品、29はナット部品の回り止めを示し、駆動軸19の回
動によりナット部品28を垂直軸２方向に移動させ、この
移動はスリーブ20に伝達され、更にスリーブ20の移動は
図示しないシールディスクのくさび装置に伝達され、シ
ールディスクを作動させる。第６図では駆動軸19の回動
によりスリーブ20を垂直軸方向に移動させ、第５図の実
施例と同様に、これによりシールディスクを作動させ
る。

第７図及び第８図は、複動シリンダ型手動操作機構の
例を示す。これらの図で、20はスリーブ、28は駆動軸19
の回動により昇降するナット部材、29は回り止めを示
す。その他の部分で第５、６図と同じ構造、作用部分に
は同じ符号を付けて、その説明を省略する。

［発明の効果］ 本発明のボールバルブによれば、着脱伝達手段による
シールディスクの着脱によって、ボールはバルブの開閉
時にボールとバルブシートが完全に離脱した状態で回動
され、バルブ閉位置で完全に圧着状態になって閉じるの
で、バルブの回動操作力は小さくて良く、更に、バルブ
の回動操作によるバルブシートの摩耗を防止する。

そして、着脱伝達手段は、シールディスクの背後に配
置されたくさび装置であるので、シールディスクに着脱
を行なわせる機構が単純で操作が確実であり、経済的な
ボールバルブである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るボールバルブの一実施例を示す断
面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はその駆動部分の
水分断面図と垂直断面図及びスリーブを示す斜視図、第
３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び
（Ｆ）はその動作を説明する断面図、第４図（Ａ）、
（Ｂ）は各々ボールバルブの駆動部分の他の変型を示す
水平断面図及び垂直断面図、第５〜８図は各々本発明の
ボールバルブの駆動部分の他の実施例を示す断面図であ
る。第８図ａは第８図のスリーブを示す斜視図である。 １……ボールバルブ ２……垂直軸 ３……流体流出入口 ４……バルブボディー ５……ボール室内 ６……ボール ７……流体流路 ８……バルブシート 10……バルブステム 11……シールディスク 19……駆動軸 20……スリーブ 21……ケーシング 22……ガイドピン（ピン） 23……ガイド溝（略Ｌ形溝） 25……ローラベアリング 26……ネジ係合 27……くさび装置（着脱伝達手段）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線上に並ぶ一対の流体流出入口を備えた
   バルブボディーのボール室内に直線状の流体粒路をもつ
   ボールを、垂直軸の周りに90度回動できるように配置
   し、上記の流体流出入口の内端には流体密封用のバルブ
   シートを設け、前記ボールを上記の垂直軸の周りに回動
   させるバルブステムを設け、該バルブステムの回動操作
   によって、前記ボール内の流体流路が前記バルブボディ
   ーの流体流出入口と直線状に並ぶバルブ開位置と、前記
   ボール内の流体流路が前記バルブボディーの流体流出入
   口に対して直角になるバルブ閉位置との間に前記ボール
   が回動することによってバルブを開閉するようにしたボ
   ールバルブにおいて、該ボールバルブは、手動又は動力
   により駆動される駆動軸と、該駆動軸の外側に配置され
   該駆動軸によって前記バルブ開位置とバルブ閉位置との
   間に回動され、側壁に設けられた一辺が垂直方向の略Ｌ
   形溝を有するスリーブと、該スリーブの外側に配置され
   前記スリーブの略Ｌ形溝に嵌入したピンを有するケーシ
   ングと、前記バルブ閉位置において前記ボールとバルブ
   シートとの着脱を行なう前記ボールに設けたシールディ
   スクと、前記バルブ閉位置から更に前記駆動軸を回動し
   て前記スリーブの垂直軸方向の移動をバルブステムを介
   して前記シールディスクに伝達し前記シールディスクに
   前記着脱を行なわせる着脱伝達手段と、を備えたもので
   あることを特徴とするボールバルブ。
2. 【請求項２】請求項（１）において、前記着脱伝達手段
   は、前記シールディスクの背後に配置されたくさび装置
   であることを特徴とするボールバルブ。