JP2530510B2 - 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の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来からこの種のボールバルブとしては、両側に流
入、流出口を有する弁箱内に前記流入、流出口に連通可
能な流通路を水平方向に貫設してなる球状弁体を内装し
て前記流入、流出口の開口内端面の弁座面に設けたＯリ
ングに該球状弁体の外周部を常時、圧着状態で摺接さ
せ、該球状弁体の回動により前記流入、流出口を開閉さ
せるように構成した構造のものが広く知られている。

しかしながら、球状弁体を摺接させているＯリング
は、耐熱性、耐圧性及び耐薬品性に劣るため使用する場
所や流体の種類に制約を受けるという問題点がある。

このため、前記弁座面を金属製の弁座面に形成するこ
とが考えられるが、このような構造の場合、漏れが生じ
ないように球状弁体と弁座面とを強固に圧接させている
ために、開閉時における弁体の回動操作が重くなるばか
りでなく、弁体と該弁座面とに焼き付きが生じる虞れが
ある。

このような問題点をなくするために、本願発明者等
は、実開昭63−96384号に示すようなボールバルブを開
発した。

このボールバルブは、両側に流入、流出口を有する弁
箱内に前記流入、流出口に連通可能な流通路を水平方向
に貫設してなる球状弁体を内装し、該球状弁体の回動に
より前記流入、流出口を開閉させるように構成したボー
ルバルブにおいて、前記球状弁体の流通路に直交する側
の周面部に副弁体を流入、流出口に向かって接離する方
向に移動自在に内装した凹所を設け、前記副弁体の背面
側を加圧することにより副弁板の表面側外周部を流入流
出口の開口内端面に圧着させるように構成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような構造によれば、球状弁体の回動操作時には
副弁板が流入、流出口の弁座から離間させるものである
から、球状弁体の円滑な回動が可能となる利点を有する
が、球状弁体の球状面は流入、流出口の端面に常に嵌ま
り込んだ状態で摺接しているので、弁箱の蓋板を取り外
しても球状弁体を弁箱から抜き取ることが不可能であ
り、そのため、球状弁体や弁座等の保守、点検時には、
弁箱の流入、流出口側に形成しているフランジ部を該フ
ランジ部に連結している配管から分離させて装置全体を
取り外したのち、分解しなければならず、その作業が極
めて煩雑で手数を要する上に、保守、点検或いは部品の
交換後、再び組立てゝ、弁箱を配管中に介在、連結させ
る必要があり、著しい手間と労力を要するという問題点
があった。

本発明はこのような問題点を解消したボールバルブの
提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のボールバルブ
は、両側に流入、流出口を有し且つ上面側に球状弁体の
挿入、抜き取り可能な開口部を設けた弁箱内に前記流
入、流出口に連通可能な流通路を水平方向に貫設してな
る球状弁体を内装し、この球状弁体の弁軸を前記開口部
に着脱自在に装着した蓋板の中央孔に回動自在に挿通、
支持させると共に前記球状弁体の前記流通路に直交する
側の周面部に円形凹所に設けて該凹所内に副弁板を前記
流入、流出口に向かって接離する方向に移動自在に内装
し、さらに、前記球状弁体に前記両副弁体の押圧手段を
配設して該副弁体の外周面部を前記流入、流出口に圧着
させるように構成してなるボールバルブにおいて、前記
流入、流出口を端面が前記副弁体の外周面部の弁座面に
形成された内筒体によって構成し、この内筒体を弁箱側
に着脱自在に固定させると共に端面が副弁体を内装した
前記凹所の外周縁における球状弁体の周面に摺接可能な
保持面に形成された外筒体を前記内筒体の外周面に軸心
方向に移動自在に螺合させてなる構造を有するものであ
る。

〔作用〕

配管中に配設している上記ボールバルブの保守、点検
時、或いは弁座等の部品交換時に、弁箱を配管中に配設
させている状態で、該弁箱の蓋板を取り外すと弁箱の上
面側を開口する。

この開口部を通じて適宜な回動用工具を弁箱内に挿入
し、該工具によって端面が球状弁体の保持面に形成され
ている外筒体を回動させて螺退させると、この外筒体の
保持面が球状弁体から離間する。

一方、球状弁体に配設している副弁体の押圧手段の押
圧力を解くと、副弁体が球状弁体の円形凹所内に没入可
能となり、固定内筒体の弁座面から離脱する。

従って、前記外筒体をその球状弁体保持面が上記円形
凹所に没入する副弁体に接しない程度にまた螺退させて
おけば、球状弁体を弁箱内から該弁箱の上記開口部を通
じて抜き取ることができるものである。

こうして、抜き取った球状弁体や該弁体に配設してい
る副弁体等の保守、点検を行うと共に、配管中に配設さ
れている弁箱内においては、上記開口部を通じて流入、
流出口を構成してる内外筒体を弁箱内に向かって螺進さ
せることにより弁箱から取り外し、その点検や必要に応
じて交換等を行ったのち、該内外筒体や球状弁体等を弁
箱内に組入れてボールバルブを構成するものである。

〔実 施 例〕

次に、本発明の具体的な実施例を図面について説明す
ると、（１）は弁室（1a）を中央にして該弁室（1a）の
両側に同一軸線上で連通する通孔（1b）（1b）を設けて
いる弁箱であり、この弁箱（１）の前記弁室（1a）内の
中央に球状弁体（２）を回動自在に配設していると共に
前記通孔（1b）（1b）の内周面には流入、流出口を形成
する金属製の内筒体（３）と外筒体（４）が装着されて
あり、さらに、弁箱（１）の上面側には球状弁体（２）
が抜き取り可能な大きさの開口部（1c）が設けられてい
ると共にこの開口部（1c）と前記通孔（1b）（1b）の開
口端外周縁にはフランジ（1d）（1e）が夫々形成されて
ある。

前記内筒体（３）は、その外周面の中間部にリング状
の突条（3a）を一体に周設していると共にその外端部側
の外周面には前記通孔（1b）の開口端内周面に突設して
いるリング状の突縁部（1f）の内周面に螺合する雄螺子
部（3b）が形成されてあり、さらに、前記突縁部（1f）
と突条（3a）との対向面に銅製のパッキン（５）を挟着
状態にして介在させていると共に該内筒体の内端部側の
外周面にも雄螺子部（3c）を形成してある。

一方、前記外筒体（４）はその厚みが内筒体（３）の
内端側の外周面と前記通孔（1b）の内周面間の隙間寸法
に略等しく形成されてあり、その内周面には内筒体
（３）の前記雄螺子部（3c）に螺合する雌螺子部（4a）
が形成されてある。

又、流入、流出口を形成するこれらの内外筒体（３）
（４）において、内筒体（３）（３）の対向内端面を球
状弁体（２）に配設された後述する副弁体（９）の外周
部に圧接可能な弁座面（3d）に形成している一方、外筒
体（４）（４）の対向端面を上記副弁板（９）の外周方
における球状弁体（１）の周面に摺接する保持面（4b）
に形成してある。

球状弁体（２）には、前記流入、流出口を形成してい
る内筒体（３）に連通可能な流通孔（７）を直径方向に
貫設していると共にこの流通孔（７）に対して直角方向
の面、即ち、流入、流出口を閉止させる両面側に、前記
外筒体（４）の保持面（4b）の内周径よりも小径で、内
筒体（３）の弁座面（3d）よりも大径の適宜深さの円形
状凹所（８）を設けてあり、この円形状凹所（８）内に
背面が平坦な垂直面に形成され且つ表面が球状弁体
（２）と略同一の曲面に形成されているか、或いは図に
示すように、前記弁座面（3d）に圧接する部分以外の中
央部を垂直な平坦面に形成した円板形状の金属製副弁板
（９）を出没自在に嵌め込んである。

（６）は上記弁箱（１）の開口部（1c）のフランジ
（1d）にボルトによって着脱自在に取付けることにより
該開口部（1c）を密閉している蓋板である。

（10）は球状弁体（２）の中央部に上下方向に貫通形
成した横断面長方形状のガイド孔で、前記両凹所（８）
に向かって巾広く形成され、該ガイド孔（10）の両側と
これらの凹所（８）間に連通空間部（11）が形成されて
ある。

（12）はこのガイド孔（10）に上下摺動自在に挿嵌し
たカム板で、その中央部に前記流通孔（７）に挿着して
いる筒体（7a）よりも大径の縦長長円形孔（13）を設け
てあり、この縦長長円形孔（13）の筒体（7a）を貫通さ
せていると共に該筒体（7a）に対してカム板（12）を上
下動可能に設けているものである。

このカム板（12）の両側面中央部には、第４図に示す
ように、所定高さのカム突起（14）が一体に突設されて
いる一方、前記副弁板（９）の背面中央には断面円弧状
の突部（15）が一体に形成されてあり、球状弁体（９）
の閉止位置において、カム板（12）を下動させることに
よりカム突起（14）を突部（15）に衝接させて副弁板
（９）（９）を流入、流出口側に移動させ、該副弁板
（９）の外周部表面に流入、流出口を形成している前記
内筒体（３）の弁座面（3d）に圧接させて流入、流出口
（３）（４）を密閉状態に保持するように構成してあ
る。

さらに、副弁板（９）の背面には、前記連通空間部
（11）を介してカム板（12）の中央部前後面に対向する
短腕片（9a）（9a）が突設している一方、カム板（12）
の該対向前後面には縦長長円形孔（13）の両側から両側
端に向かって斜め上方に傾斜した傾斜条溝（16）が設け
られ、この傾斜条溝（16）に上記短腕片（9a）（9a）の
対向面中央に突設した係合突子（17）を摺接させてカム
板（12）の上動時には係合突子（17）を条溝（16）に沿
って移動させることにより副弁板（９）を凹所（８）内
に没入させるように構成してある。

副弁板（９）及びカム板（12）を設けている上記球状
弁体（２）はその上下端面の中央に、中空軸筒形状に形
成した上部弁軸（19）と中実短軸形状の下部弁軸（19
a）を互いに同一垂直線上に夫々突設してあり、その上
部弁軸（19）を前記蓋板（６）の中央に貫設した貫通孔
（20）に回動自在に支承させた状態で貫通させて外部に
突出させていると共に、下部弁軸（19a）を弁室（1a）
の内底壁中央に形成した円形凹部に回動自在に支持させ
てある。

又、カム板（12）の上面中央部に螺筒体（21）を埋設
状態に固着し、この螺筒体（21）に、前記上部弁軸（1
9）の中央孔に回動自在に挿嵌、支持されたカム板操作
軸（18）の下部に設けている螺子部（18a）を螺合させ
てあり、該カム板操作軸（18）の上端部を上部弁軸（1
9）から突出させてある。なお、このカム板操作軸（1
8）は回動が可能であっても上下動不能に上部弁軸（1
9）の中央孔に支持させているものである。

弁箱（１）の上面から突設した上部弁軸（19）の外周
面は角形状の係合部（19b）に形成されて第１操作ハン
ドル（22）の先端部に形成している角孔を有する係合環
（22a）を係脱自在に係合させていると共に水平方向に
延設した該第１操作ハンドル（22）の基端垂直面にピン
係合孔（23）を穿設してある。

（24）はカム板操作軸（18）の上端部に形成した角軸
部（18b）にその先端角孔部（24a）を係脱自在に係合さ
せた第２操作ハンドルで、その下面に水平ピン（25）を
摺動自在に挿嵌支持している突片部（26）を一体に設け
ていると共に該水平ピン（25）の基端を固着させたレバ
ー（27）をその下面に長さ方向に摺動自在に取付けてあ
り、さらに、水平ピン（25）の外周適所の突片部（26）
間に圧縮スプリング（28）を配設して水平ピン（25）を
常時、前記係止孔（23）に嵌入する方向に付勢し、常態
においては該係止孔（23）に嵌入、係止して第１、第２
操作ハンドル（22）（24）を一体的に回動させるように
しているものである。

なお、蓋板（６）の上面には、球状弁体（２）を閉止
位置と開放位置に回動停止させるための規制突片（図示
せず）を設けてある。

このように構成したボールバルブは、その流入、流出
口側に設けているフランジ（1e）（1e）を配管（Ａ）
（Ａ）のフランジ（ａ）（ａ）に夫々ボルトによって連
結させた状態にして使用されるものであり、次にその作
用を説明すると、第１操作ハンドル（22）を閉止位置に
設けている状態、即ち、球状弁体（２）がその副弁板
（９）（９）を流入、流出孔を形成している内筒体
（３）の弁座面（3d）に圧接させてこれらの流入、流出
孔を閉止している状態から、第２操作ハンドル（24）の
把持してそのレバー（27）をスプリング（28）の引張力
に抗して手前に引くことにより水平ピン（25）を第１操
作ハンドル（22）のピン係止孔（23）から離脱させ、そ
のまゝ、該第２操作ハンドル（24）を開放方向に回動さ
せると、水平ピン（25の離脱により第１操作ハンドル
（22）を回動することなく第２操作ハンドル（24）と係
合しているカム板操作軸（18）が回動し、その螺子部
（18a）の回転によって該螺子部（18a）に螺合している
螺筒体（21）を有するカム板（12）が上方に移動し、カ
ム突起（14）を副弁板（９）の突部（15）から上方に離
脱させると共に傾斜条溝（16）によって係合突子（17）
を引き寄せて副弁板（９）（９）を球状弁体（２）の凹
所（８）（８）内に後退、没入させ、リング状突条弁座
（６）との圧接が解かれる。

しかるのち、第２操作ハンドル（24）を第１操作ハン
ドル（22）の上方にまで回動させ、水平ピン（25）をピ
ン係止孔（23）に嵌入、係止させ、この状態で第２操作
ハンドル（24）を同一方向に回動させると、第１操作ハ
ンドル（22）が一体的に回動して開放位置において停止
する。

この状態においては、球状弁体（２）の流通孔（７）
が流入、流出口に連通し、流体の流通を行わせることが
できる。

次に、流入、流出口を球状弁体（２）によって閉止さ
せるには、水平ピン（25）を係止孔（23）に係合させた
状態で第２操作ハンドル（24）を閉止位置まで90度回動
させれば、第１操作ハンドル（22）が一体的に回動して
球状弁体（２）に設けている副弁板（９）（９）が流
入、流出口に対向する。

この状態から、レバー（27）をスプリング（28）の引
張力に抗して手前に引くことにより水平ピン（25）を第
１操作ハンドル（22）のピン係止孔（23）から離脱さ
せ、そのまゝ、該第２操作ハンドル（24）を同一方向に
回動させると、カム板操作軸（18）が一体的に同一方向
に回動し、その螺子部（18a）の回転によって該螺子部
（18a）に螺合している螺筒体（21）を有するカム板（1
2）が下方に移動し、カム突起（14）が副弁板（９）の
突部（15）に摺動しながら該カム突起（14）上に突部
（15）を乗り上げさせ、該突部（15）を設けている副弁
板（９）（９）が凹所（８）から突出して流入、流出口
を形成している内筒体（３）の弁座面（3d）に圧着する
ことになり、流入、流出口を閉止させることができる。

なお、球状弁体（２）の副弁板（９）（９）を背面即
から押し進める押圧手段としては、上記実施例以外にピ
ストン機構やリンクモーション機構等の適宜な機構を採
用してもよい。

次に、ボールバルブを配管（Ａ）（Ａ）に接続させた
状態において、このボールバルブの保守、点検或いは部
品の取り換え等を行う必要が生じた場合には、まず、第
１及び第２操作ハンドル（22）（24）を取り外したの
ち、該弁箱（１）の蓋板（６）を取り外して蓋弁箱
（１）の開口部（1c）を開口させると、球状弁体（２）
の弁軸（19）と該開口部（1c）間に弁室（1a）内に通じ
る間隙が現れる。

次いで、該開口部（1c）の間隙を通じてスパナ等の適
宜な回動用工具を弁箱（１）内に挿入し、通孔（1b）か
ら弁室（1a）内に突出している外筒体（４）の内端部を
回動させて該外筒体（４）を内筒体（３）の外周面に突
設している突条（3a）側に螺退させると、この外筒体
（４）の球状弁体保持面（4b）が球状弁体（２）の表面
から離間する。

一方、球状弁体（２）に配設している副弁体（９）
（９）を第２操作ハンドル（24）を用いてカム板操作軸
（18）を回動させることにより、上記同様に、カム突起
（14）による副弁板（９）（９）の押圧力を解くと、副
弁板（９）（９）が球状弁体（２）の円形凹所（８）内
に没入し、固定内筒体（３）の弁座面（3d）から離脱す
る。

なお、この作業は、蓋板（６）の取り外し前に行って
おいてもよい。

このようにすると、球状弁体（２）の球状表面に対す
る内外筒体（３）（４）の係合、当接状態が解かれるこ
とになり、弁軸（19）を把持して球状弁体（２）を弁室
（1a）内から内外筒体（３）（４）に何等の規制を受け
ることなく抜き取ることができるものである。

弁箱（１）内から球状弁体（２）を取り除いたのち、
内筒体（３）をスパナ等の適宜な工具によって回動させ
ると、弁箱（１）の両側通孔（1b）（1b）の突縁部（1
f）内周螺子部に対して該内筒体（３）が弁室（1a）内
に螺進し、通孔（1b）から外筒体（４）と一体的に取り
外すことができる。

こうして、配管（Ａ）（Ａ）に接続されている弁箱
（１）から副弁板（９）等を有する球状弁体（２）や、
流入、流出口を形成する内筒体（３）及び外筒体（４）
を分離させてそれらの保守、点検や弁座等の取り換えが
必要な場合にはその交換を行ったのち、内外筒体（３）
（４）を前記通孔（1b）（1b）内に装着し、次いで、球
状弁体（２）を弁室（1a）内に挿入したのち、外筒体
（４）を螺進させてその保持面（4b）を球状弁体（２）
の外周面に摺接させ、しかるのち、蓋体（６）を取付け
れば、組立てが完了するものである。

〔発明の効果〕 以上のように本発明のボールバルブによれば、両側に
流入、流出口を有し且つ上面側に球状弁体の挿入、抜き
取り可能な開口部を設けた弁箱内に前記流入、流出口を
連通可能な流通路を水平方向に貫設してなる球状弁体を
内装し、この球状弁体の弁軸を前記開口部に着脱自在に
装着した蓋板の中央孔に回動自在に挿通、支持させると
共に前記球状弁体の前記流通路に直交する側の周面部に
円形凹所を設けて該凹所内に副弁板を前記流入、流出口
に向かって接離する方向に移動自在に内装し、さらに、
前記球状弁体に前記両副弁体の押圧手段を配設して該副
弁体の外周面部を前記流入、流出口に圧着させるように
構成しているので、副弁板は流入、流出口の弁座に摺動
させることなく、その前進、後退によって弁座に対し、
圧着、離脱させることができるから、摩損等が殆ど生じ
ることなく確実且つ強固に流入、流出口を閉止させるこ
とができると共にその開放も大きな操作力を要すること
なく容易に行えるものである。

さらに、上記構成のボールバルブにおいて、前記流
入、流出口を端面が前記副弁体の外周面部の弁座面に形
成された内筒体によって構成し、この内筒体に弁箱側に
着脱自在に固定させると共に端面が副弁体を内装した前
記凹所の外周縁における球状弁体の周面に摺接する保持
面に形成された外筒体を前記内筒体の外周面に軸心方向
に移動自在に螺合させているので、弁箱の蓋板を取り該
して外弁箱の上面側に開口させ、その開口部を通じて端
面が球状弁体の保持面に形成されている外筒体を回動さ
せることにより、該外筒体を球状弁体から離間させるこ
とができると共に内筒体に弁座面に対しては、副弁体
を、その押圧手段の押圧力を解くことによって離間させ
ることができるから、これらの内外筒体に規制されるこ
となく、球状弁体を簡単に弁室内から抜き取ることがで
きるものである。

その上、球状弁体を抜き取った後においては、流入、
流出口を形成している内筒体と外筒体とを前記開口部を
通じて弁室内に容易に取り外すことができ、従って、ボ
ールバルブの弁箱を配管から取り外すことなく該配管に
連結、連通させた状態で上記球状弁体や内外筒体を弁箱
から外部に取り出すことができるものであり、これらの
球状弁体や副弁体、さらには内外弁体の保守、点検作業
が容易且つ円滑に行えると共に摩耗した弁座や不良品等
の取り換えが簡単に行えるものである。

又、保守、点検後、或いは部品取り換え後に、内外筒
体を前記通孔内に装着し、次いで、球状弁体を弁室内に
挿入したのち、外筒体を螺進させてその保持面を球状弁
体（２）の外周面に摺接させ、しかるのち、蓋体を取付
けることによって、簡単に組み立てることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は流通路を
閉止した状態の縦断正面図、第２図は流通路を開放した
状態の縦断正面図、第３図は弁箱から球状弁体を取り外
した状態の一部縦断正面図、第４図は球状弁体に配設さ
れるカム板と副弁板との斜視図である。 （１）……弁箱、（1a）……弁室、（1b）……通孔、
（1c）……開口部、（２）……球状弁体、（３）……内
筒体、（3b）（3c）……雄螺子部、（3d）……弁座面、
（４）……外筒体、（4a）……雌螺子部、（4b）……保
持面、（６）……蓋板、（７）……流通孔、（９）……
副弁板、（12）……カム板、（14）……カム突起、（1
5）……突部、（16）……傾斜条溝、（17）……係合突
子、（18）……カム板操作軸、（19）……弁軸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側に流入、流出口を有し且つ上面側に球
   状弁体の挿入、抜き取り可能な開口部を設けた弁箱内に
   前記流入、流出口に連通可能な流通路を水平方向に貫設
   してなる球状弁体を内装し、この球状弁体の弁軸を前記
   開口部に着脱自在に装着した蓋板の中央孔に回動自在に
   挿通、支持させると共に前記球状弁体の前記流通路に直
   交する側の周面部に円形凹所に設けて該凹所内に副弁板
   を前記流入、流出口に向かって接離する方向に移動自在
   に内装し、さらに、前記球状弁体に前記両副弁体の押圧
   手段を配設して該副弁体の外周面部を前記流入、流出口
   に圧着させるように構成してなるボールバルブにおい
   て、前記流入、流出口を端面が前記副弁体の外周面部の
   弁座面に形成された内筒体によって構成し、この内筒体
   を弁箱側に着脱自在に固定させると共に端面が副弁体を
   内装した前記凹所の外周縁における球状弁体の周面に摺
   接可能な保持面に形成された外筒体を前記内筒体の外周
   面に軸心方向に移動自在に螺合させていることを特徴と
   するボールバルブ。