JP2528162Y2 - ボールバルブ等の回転弁体を備えたバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ボールバルブ等の回転
弁体を備えたバルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールバルブとしては、図５に示
すようなものが広く知られている。このボールバルブ
は、バルブ本体ａの弁室ｂ内に、連通孔ｆを有するボー
ルｃを配し、バルブ本体ａの流通孔ｄの弁室ｂ側開口に
設けた受容凹部ｇにシールリングｅを装着したものであ
る。そして、ボールｃに対する押さえのため変形を受
け、この変形によりボールｃとのシールを行うようにし
たものである。しかし、装着されたシールリングｅは、
ボールｃの回転（大矢印方向）に伴い、小矢印方向への
力が加わる。その結果、シールリングにねじれ等が生じ
てしまい、場合によっては受容凹部ｇから外れてしまう
という課題を有するものである。

【０００３】そこで、この課題を解決するボールバルブ
が、例えば特開昭４８−２４３２９号公報や特開昭５９
−１９７６７６号公報に提案されている。これらのバル
ブは、受容凹部近辺に塑性変形部を設けてシールリング
を押圧固定するようにして、シールリングのボールに対
する押圧力を高めてシール性を向上させると同時に、シ
ールリングに生じるねじれや外れを防止するようにした
ものである。このように、塑性変形部を設けてシールリ
ングを押圧することは、シールリングを強くボールに押
しつけることができ、そのシール性を高めることができ
るという利点がある反面、このシールリングの押し付け
によりボールの回転トルクが大きくなり、又、使用を繰
り返すと、シールリングが磨耗してしまい、充分なシー
ルが困難となり流体の漏れが発生するという課題を有す
る。又、これらのバルブにおいては、受容凹部近辺に塑
性変形部を設けなければならず、その塑性変形部を形成
するに際し、予め加工の困難な塑性変形片を形成すると
ともに、シールリングの受容後に正確に所定量だけ折り
曲げ変形させる必要がある。この結果、シールリングの
装着に時間を要するとともに、制作コストの高いものに
なってしまうという課題を有する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、以上の実情
に鑑み提案されたものでその目的とするところは、良好
なシール性を長期に確保し、シールリングのねじれやは
み出しを防止しつつ、ボール等の回転弁体の回転トルク
を小さくし、更に、シールリングの耐久性を高め、加え
て、容易にシールリングを装着できるようにしたボール
バルブ等の回転弁体を備えたバルブの提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、弁室１０を介
して連通する複数の流通孔１１，１２，１３を備えたバ
ルブ本体１と、弁室内に配されバルブの開閉を行うボー
ル２等の回転弁体と、弁室の流通孔付近流に配されボー
ル等の回転弁体に対するシールを行うためのシールリン
グ４とを備えたボールバルブ等の回転弁体を備えたバル
ブにおいて、次の構成を備えたものを提供することによ
り上記課題を解決する。本考案のバルブにおいては、弁
室１０の流通孔付近に、シールリング４を装着する環状
の受容凹部６が周設される。この環状の受容凹部６とボ
ール２等の回転弁体との間に、流体圧によって変形する
弾性を有するシールリング４と、流体圧によって変形し
ない剛性を有すると摺動リング５とが配位される。シー
ルリング４及び摺動リング５の軸方向において、摺動リ
ング５は、シールリング４よりボール２等の回転弁体の
回転軸に近い位置に配位される。この摺動リング５は、
受容凹部６の壁面に沿って摺動リング５の軸方向へ摺動
することにより、ボール２等の回転弁体の回転軸に対し
て接近離反し、且つ、接近した際にボール２等の回転弁
体に当接して摺動が停止し、また離反した際にボール２
等の回転弁体との間に隙間を形成するものである。ま
た、シールリング４は、小さな流体圧の時に受容凹部６
の壁面とボール２等の回転弁体との間に押し付けられ、
大きな流体圧を受けることにより大きく変形して摺動リ
ング５を回転弁体の回転軸に対して接近させると共に受
容凹部６の壁面とボール２等の回転弁体と摺動リング５
との間に押し付けられるものであることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本考案においては、摺動リング５は、流体圧に
よって変形しない剛性を有するものであり、且つ、この
流体圧によって受容凹部６とボール２等の回転弁体との
間で離脱不能に摺動するものであるため、シールリング
４及び摺動リング５が、流体圧による押圧力を受ける
と、図３から図４に示すように、摺動リング５は摺動可
能な範囲で移動する。これと同時に、シールリング４
も、押圧されるが、摺動リング５と、受容凹部６の壁面
と、ボール２との間に押しつけられる結果、通常よりも
大きな力で、ボール２との間のシールが可能となる。即
ち、加えられる流体圧が大きくなればなるほど、シール
リング４は強い力でボール２に押し付けられることとな
り、より大きなシール性が得られる。又、ボール２の回
転に伴い、シールリング４のねじれや外れが生じようと
しても、摺動リング５によって、最大でも図４の状態に
て規制され、使用上問題となるようなねじれや外れが生
ずることはない。しかも、流体圧が通常の適当な値に止
まっている場合には、図１乃至図３に示すように、シー
ルリング４はさほど大きな変形を受けず、ボール２への
押圧力も比較的小さく設定することができる。そのた
め、シールリング４の押圧によってもたらされるボール
２の回動抵抗も小さくなり、又、シールリング４の耐久
性も向上する。さらに、組付けに際しては、シールリン
グ４と摺動リング５を配位して、ボール２で押さえるだ
けであり、極めて能率的な作業が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を基に本考案の一実施例を具体的
に説明する。図１は本考案の一実施例のボールバルブの
一部切欠正面図であり、図２は同ボールバルブの要部拡
大断面図である。

【０００８】この実施例におけるボールバルブは、バル
ブ本体１と、ボール２と、スピンドル３とを備えてな
る。バルブ本体１は、通常のバルブと同様に、複数の部
材を適宜シール部材を介して接合したもので、その中央
には、ボール２を回動可能に収容する弁室１０が形成さ
れている。弁室１０には、左流通孔１１、右流通孔１
２、下流通孔１３が連通されており、上方にはスピンド
ル挿入孔が形成されている。このスピンドル挿入孔に
は、シール部材３１を介してスピンドル３が回動可能に
挿入されており、このスピンドル３の下端には、ボール
２が取り付けられている。

【０００９】ボール２は、バルブの開閉を行うものであ
り、ボールの側方から下方に通じる連通孔２１が形成さ
れている。そして、スピンドル３が回動されることによ
ってボール２の回動が行われ、左流通孔１１と右流通孔
１２の何れか一方が、連通孔２１を介して下流通孔１３
と導通する。

【００１０】この弁室１０の流通孔付近には、図２に示
すように、シールリング４，４′と摺動リング５，５′
を装着する受容凹部６，６′が周設されている。この実
施例では、左流通孔１１側に１つ、右流通孔１２側に１
つの合計２つが設けられているが、その機能は同一であ
るため、左流通孔１１側のものについて説明する。この
両者のシールリング４，４′と摺動リング５，５′と受
容凹部６，６′は、図では大きさが異なるが、同一の大
きさにしてもよい。尚、図２の左下の部分の拡大図を図
３に示し、細部については、この図３に基づいて説明す
る。

【００１１】まず受容凹部６は、弁室１０の壁面とボー
ル２との間に形成された空間であり、この受容凹部６内
にシールリング４と摺動リング５とが配位される。この
受容凹部６は、第１隙間６１を介して左流通孔１１につ
ながり、第２隙間６２を介して下流通孔１３につながっ
ているため、シールリング４によるシールが確実に行わ
れないと、左流通孔１１の流体は、第１隙間６１、受容
凹部６、第２隙間６２を介して下流通孔１３に流れてバ
ルブの漏れが生ずることとなる。

【００１２】次に、シールリング４は、圧力により変形
する弾性を備えたもので、具体的には、テフロン等の合
成樹脂や合成ゴム等により形成されている。この実施例
では、Ｏリングが用いられ、受容凹部６内に装着される
と共にボール２に密着変形してシールを行うものである
が、その形状は、受容凹部６内に受容され得ると共にボ
ール２に密着してシールを行い得ることを条件に適宜変
更し得る。

【００１３】次に、摺動リング５は、流体圧によっては
変形しない剛性を有するものであり、具体的には、ステ
ンレス等の金属や剛性の高い樹脂等が用いられる。この
摺動リング５は、シールリング４よりボール２の回転弁
体の回転軸に近い位置に配位される。具体的には、図２
の左側の摺動リング５は、シールリング４の右側に配位
され、図２の右側の摺動リング５′は、シールリング
４′の右側に配位される。この摺動リング５は、図３に
示すように、内外の周面と左右の端面とにより構成され
る略４角形の断面を有するリングであり、この内周面は
径が漸次変化するテーパの付いた面となっており、外周
面は径が変化しない平行な面となっており、左端面は右
端面に比してその幅が太くなっている。従って、以下の
説明では、内周面をテーパ面５１、外周面を平行面５
２、左端面を大端面５３、右端面を小端面５４と呼ぶ。
この摺動リング５は、受容凹部６内にて、シールリング
４と隣接して配位されている。さらに詳しくは、テーパ
面５１がボール２に対向して且つボール２と僅かな隙間
を置いて配位され、平行面５２が受容凹部６の壁面と接
する状態に配位され、大端面５３がシールリング４に接
し、小端面５４が第２隙間６２に臨んでいる。

【００１４】この摺動リング５は、小端面５４の幅が第
２隙間６２より小さいため、図示左右方向に摺動するも
のであるが、大端面５３の幅が第２隙間６２より大きい
ため、この隙間から外れて飛び出すことはない。又、こ
の実施例では、平行面５２が、受容凹部６の壁面に接し
ていることにより、安定した摺動が可能である。さらに
又、この実施例では、ボール２の球面に対応するよう
に、テーパ面５１を形成しているが、このテーパ面を湾
曲面状にすることによって、ボール２の球面に対してよ
り良く対応するようにしてもよい。このように、摺動リ
ング５は、受容凹部６内で摺動可能であり、且つ、受容
凹部６から外れてしまわないものであれば、その形状は
適宜変更し得る。

【００１５】次に、図４に基づき、このボールバルブの
使用状態について説明する。この図４は、図１乃至図３
の状態からボール２が１８０度回転した状態の要部拡大
図である。即ち、図１乃至図３の状態では、左流通孔１
１が下流通孔１３と連通しているが、図４の状態では、
左流通孔１１が閉じられている。このとき、左流通孔１
１から大きな流体圧が加わると、この流体圧は、図４の
矢印に示すように、第１隙間６１に加わり、シールリン
グ４によるシールが不完全であると、流体の漏れが生ず
る。ところが、この実施例では、左流通孔１１から加わ
る流体圧によって、シールリング４及び摺動リング５
が、第２隙間６２方向、即ち図４の右方向に押圧され
る。この押圧により、摺動リング５は第２隙間６２方
向、即ち図４の右方向に摺動するが、大端面５３の幅が
第２隙間６２より大きいため、テーパ面５１がボール２
に接した状態で、停止する。同時に、シールリング４
も、第２隙間６２方向、即ち図４の右方向に押圧される
が、停止した摺動リング５と、受容凹部６の壁面と、ボ
ール２との間に押しつけられる結果、通常よりも大きな
力で、ボール２との間のシールが可能となる。即ち、加
えられる流体圧が大きくなればなるほど、シールリング
４は強い力でボール２に押し付けられることとなり、よ
り大きなシール性が得られるものである。

【００１６】又、ボール２の回転に伴い、シールリング
４のねじれや外れが生じようとしても、摺動リング５に
よって、最大でも図４の状態にて規制され、使用上問題
となるようなねじれや外れが生ずることはない。しか
も、流体圧が通常の適当な値に止まっている場合には、
図１乃至図３に示すように、シールリング４はさほど大
きな変形を受けないと共に、ボール２への押圧力も比較
的小さく設定することができる。そのため、シールリン
グ４の押圧によってもたらされるボール２の回動抵抗も
小さくなり、又、シールリング４の耐久性も向上する。
さらに、組付けに際しては、シールリング４と摺動リン
グ５を配位して、ボール２で押さえるだけであり、極め
て能率的な作業が可能となる。尚、第１隙間６１側に
も、他の摺動リングを配位しておいて、シールリング４
の両側を摺動リングで挟むようにしてもよい。又、ボー
ル２は、球状のものの他、円筒状等、他の回転弁体に変
更して実施することもできる。

【００１７】

【考案の効果】以上、本考案は、良好なシール性を長期
に確保し、シールリングのねじれやはみ出しを防止しつ
つ、ボール等の回転弁体の回転トルクを小さくし、更
に、シールリングの耐久性を高め、加えて、容易にシー
ルリングを装着できるようにしたボールバルブ等の回転
弁体を備えたバルブを提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のボールバルブの一部切欠正
面図である。

【図２】同ボールバルブの要部拡大断面図である。

【図３】同ボールバルブのシール構造を示す要部拡大断
面図である。

【図４】同ボールバルブの高圧時のシール構造を示す要
部拡大断面図である。

【図５】従来のボールバルブの横断面図である。

【符号の説明】

１…バルブ本体、２…ボール、４…シールリング、５…
摺動リング、６…受容凹部、１０…弁室、１１，１２，
１３…流通孔。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁室（１０）を介して連通する複数の流
   通孔（１１），（１２），（１３）を備えたバルブ本体
   （１）と、弁室内に配されバルブの開閉を行うボール
   （２）等の回転弁体と、弁室の流通孔付近流に配されボ
   ール等の回転弁体に対するシールを行うためのシールリ
   ング（４）とを備えたボールバルブ等の回転弁体を備え
   たバルブにおいて、 弁室（１０）の流通孔付近に、シールリング（４）を装
   着する環状の受容凹部（６）が周設され、 この環状の受容凹部（６）とボール（２）等の回転弁体
   との間に、流体圧によって変形する弾性を有するシール
   リング（４）と、流体圧によって変形しない剛性を有す
   ると摺動リング（５）とが配位され、 摺動リング（５）は、シールリング（４）よりボール
   （２）等の回転弁体の回転軸に近い位置に配位され、 摺動リング（５）は、受容凹部（６）の壁面に沿って摺
   動リング（５）の軸方向へ摺動することにより、ボール
   （２）等の回転弁体の回転軸に対して接近離反し、且
   つ、接近した際にボール（２）等の回転弁体に当接して
   摺動が停止し、また離反した際にボール（２）等の回転
   弁体との間に隙間を形成するものであり、シールリング
   （４）は、小さな流体圧の時に受容凹部（６）の壁面と
   ボール（２）等の回転弁体との間に押し付けられ、大き
   な流体圧を受けることにより大きく変形して摺動リング
   （５）を回転弁体の回転軸に対して接近させると共に受
   容凹部（６）の壁面とボール（２）等の回転弁体と摺動
   リング（５）との間に押し付けられるものであることを
   特徴とするボールバルブ等の回転弁体を備えたバルブ。