JP2838716B2

JP2838716B2 - ボールバルブ

Info

Publication number: JP2838716B2
Application number: JP1110049A
Authority: JP
Inventors: 知佳士五味; 洋千葉
Original assignee: KITSUTSU KK; TOPURE KK
Current assignee: KITSUTSU KK; TOPURE KK
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1998-12-16
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JPH02286981A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、主として冷温水、空気、ガス等の配管に装
着して、流体の流れを開閉するボールバルブに関するも
のであり、特に、構造が簡単であり、構造が容易である
経済的なボールバルブに関するものである。

（従来の技術）この種のボールバルブの多くは、鍛造又は鋳造した素
材や丸棒材などを切削加工して形成したボデーに所要の
内部部品を組み込み、ねじ込み、ボルト締めなどによっ
て組み上げたものであった。

従って、これらのボールバルブは素材が高価であり、
部品点数が多いため材料費が高く、切削加工や組み立て
作業のための加工費が高く、高価なものであり、更に、
重量も大であった。

これらの問題点を解決する構造のボールバルブとし
て、次のものが開示されている。

その１つは、特開昭62−165081号公報に記載のボール
バルブで、第４図はその構造を示した縦断面図である。

このボールバルブ21は、所定の長さの管材22の中央部
壁面にステム挿入孔23を穿孔し、一方の内向き突起（数
個又は円周状の）24を形成しておく、別にボール25とそ
の両側のボールシート26及びリング27に１本のボルトを
通し、ナットで軽く締め、更に、Ｏリング28を所定の位
置に入れて、弁体ユニットと称する仮組み体を作る。こ
の弁体ユニットを管材22の内向き突起24が形成されてい
ない方から挿入し、弁体ユニットを内向き突起24に圧接
しながら仮組み用のボルトにナットを強く締め付けて、
Ｏリング28を十分張り出させる。

なお、この間に、ボール25に設けてあるステム挿入部
29が挿入孔23に正対するように、ボール25の位置を調整
しなければならない。

この後に、他方の内向き突起30を形成し、ステムユニ
ット31を組み付け、仮組み用のナットを外して、ボルト
と共に取り出す。

このボールバルブ21は、以上のようにして作られらも
のであって、ボデーの素材は管材22であって安く、部品
点数も比較的少なく、切削加工も少なく、重量も軽い
が、仮組み用のボルトとナットが必要であり、組み立て
工数も大であり、部品点数もまだまだ多い。

なお、このボールバルブのステムユニット31の詳細が
不明であり、これの組み付けも単に「組込んだ」又は、
「組合せた」と説明してあるに過ぎないが、ステムの飛
び出し防止やこの部分からの漏れ止めを考慮すると、少
なくとも図のＡ部での溶接が必要であり、しかも、ステ
ム挿入孔23が穿孔されている管材22は円筒形であるの
で、Ａ部の構造も単純ではなく、問題点を有している。

次は、特開昭63−266276号公報に記載のボールバルブ
で、第５図はその構造を示す縦断面図である。

このボールバルブ41は、所要の長さの管材42の中央部
に筒状突出部43を設けてステムユニット組み込み孔44が
形成してある。

別に、ボール45とその両側のボールシート46及びリン
グ47に１本のボルトを通し、ナットで軽く締め、Ｏリン
グ48を所定の位置に入れて、弁体ユニットと称する仮組
み体を作る。この弁体ユニットを管材42に挿入し、ボー
ル45に形成したステム装着孔49を組み込み孔44に正対さ
せながら仮組み用のボルトにナットを強く締め付けて、
Ｏリング48を十分張り出させる。次に、リング47をレー
ザー又は電子ビームによって管材42の内壁面に溶接す
る。

更に、ステムユニット50のステム51の下端部52をステ
ム装着孔49に挿入し、ステムユニット50のケース53を円
筒突出部44にレーザー又は電子ムービによって溶接した
後、仮組み用のナットを外してボルトと共に取り出す。

（発明が解決しようとする課題）このボールバルブ41は、以上のように作られらもので
あって、ボデーの素材は管材42であって安く、部品点数
も比較的少なく、切削加工も少なく、重量も軽いが、仮
組み用のボルトとナットが必要であり、組み立てには溶
接を含め、複雑であり、部品点数はまだまだ多い。

なお、ステムユニット50の構造の詳細は不明である
が、やや複雑な構造であろうと思われる。

本発明は、上述したような従来のボールバルブの有す
る、次の課題を解決しようとするものである。

（１）ボデーなどの素材が高価である。

（２）切削工数が多く、このため高価になる。

（３）部品点数が多く、このため高価になる。

（４）組み立てが厄介で、このため高価になる。

（５）レーザー溶接や電子ビーム溶接などの溶接が必要
である。

（６）これらのため、高価なボールバルブである。

（７）重量が重い。

発明の構成（課題を解決するための手段）本発明は、上記の課題を解決するために、次のように
構成した。

所定の長さの管材の中央部の管壁にステム挿入孔を穿
孔し、ボールに設けたステム嵌入溝に嵌入する非円筒形
ボール嵌入部を下端部に有しその上に環状鍔部を設けた
ステムを、環状鍔部の上面にスラストワッシャを嵌挿し
て管材の内部からステム挿入孔にステムを抜け止めして
挿入し、ボールを管材の内部に挿入し、ステム嵌入溝に
ボール嵌入部を嵌入させて、ボールをステムと同軸線上
に配置し、管材の内径にほぼ等しい外径を有する一対の
ボールシートの夫々を管材の両端からボールに接するよ
うに挿入すると共に、ボールシートの外端位置の管材を
絞り加工で縮径することによりボールシートを装着し
た。

この場合、スラストワッシャは、上面が管材の内壁面
に密接する円筒曲面になっているのがよく、スラストワ
ッシャの上面を管材の内壁面のステム挿入孔の周りに装
着又は融着して密着させるのがよい。

また、管材にステム挿入孔を穿孔すると共に、ステム
挿入孔の周りにスラストワッシャが密接する平面を塑性
加工により形成するのがよく、スラストワッシャはＯリ
ングであるのもよい。

更に、ボールシートの形状は、ほぼ皿状であるのがよ
く、また、ステムをステム挿入孔に挿入し、ステムを外
方に引き出すばね、ナット等をステムに装着するのが好
ましい。

（作用）本発明は、ボールバルブの作用を説明する。

まず、管材に穿孔したステム挿入孔にステムを管材の
内部から挿入したので、ステムは管材の外部に取り付け
たレバーハンドル等の部品を取り外しても、環状鍔部が
スラストワッシャを介して、管材の内壁面で支えられて
おり、バルブの使用中にバルブ内の流体圧によって外部
へ飛び出すことがない。

次に、ボールを管材の内部に挿入し、ステムと結合さ
せてステムと同軸線上に配置し、その両側にボールシー
トを挿入接触させた後に、管材をボールシートのほぼ外
端部分で絞り加工して縮径したので、縮径された管材の
内壁面がボールシートの外端外周面に強く圧接してお
り、バルブの使用中にホデーである管材とボールシート
との間から流体が漏れることがない。そして、この構造
では、従来のバルブに用いられているような、止め用の
リングや漏れ止め用のＯリングを必要とせず、極めて簡
単な構造であって部品点数が少なく、経済的で軽量なボ
ールバルブを提供することができる。

なお、管材は円筒形であるので、穿孔したステム挿入
孔の周りの管材の内壁面は円筒曲面をしている。従っ
て、スラストワッシャの上面を管材の内壁面に密接する
円筒曲面にすると、流体圧によって押し上げられ、外部
に装着したばねで引き上げられているステムの環状鍔部
と管材の内壁面との間を、このスラストワッシャが完全
に生めて、ここから管材の外部への流体の漏れを完全に
止める。この場合、スラストワッシャの上面を管材の内
壁面のステム挿入孔の周りに接着剤を用いて接着した
り、溶剤又は熱を用いて融着したりして密着させると、
スラストワッシャが移動することがなく、漏れ止めが完
壁である。

また、管材にステム挿入孔を穿孔すると共に、ステム
挿入孔の周りにステムワッシャが密接する平面をプレス
等によって塑性加工して成形すると、スラストワッシャ
は平座金形のものが使用でき便利であると共に、漏れ止
め効果が大きい。

なお、スラストワッシャをＯリングにすると、ステム
挿入孔の周りの管材の内壁面が平面である場合には勿
論、円筒曲面である場合にも、漏れを止めることができ
る。

次に、ボールシートの形状をほぼ皿状にすると、ボー
ルシートの外周面と内周面との間の弾性が増加するの
で、管材の絞り加工によって縮径した位置の多少の誤差
を吸収することができ、ボールとボールシートとの接触
圧が大きく増大せず、バルブの開閉操作力を余り増大さ
せない。

また、ステムの管材より外方に出ている部分にばね、
ナット等を装着すると、ばねの弾発力によってスラスト
ワッシャを圧縮でき、ナットによって、この圧縮の程度
を加減することができる。

（実施例）次に、本発明のボールバルブの実施例を図面に従って
説明する。

第１図は、本発明のボールバルブの一実施例を示す縦
断面図であり、第２図は、第１図のΧ−Χ断面を示す横
断面図である。

第１図及び第２図においては、１はボールバルブ、２
は管材であって、所定の長さの管材２の中央部の管壁に
ステム挿入孔2aが穿孔してある。

３はステムで、ステム３の下端部の非円筒形のボール
嵌入部3aと、これに続く環状鍔部3bが設けてあり、ボー
ル嵌入部3aは、実施例では二平行平面を形成した断面ほ
ぼ長方形の柱状形である。

４はスラストワッシャで、スラストワッシャ４は、実
施例では上面4aが管材２の内壁面2bに密接する円筒曲面
になっている環状リング形である。

ステム３は、環状鍔部3bの上面にスラストワッシャ４
を嵌挿して、管材２の内部からステム挿入孔2aに挿入し
てある。

５はボールで、ボール５は貫通孔5aを有しており、ス
テム３のボール嵌入部3aを嵌入するステム嵌入溝5bが設
けてある。このボール５を管材２の内部に挿入し、ステ
ム嵌入溝5bにボール嵌入部3aを嵌入させて、ボール５を
ステム３と同軸線上に配置する。

６は一対のボールシートで、ボールシート６の夫々を
管材２の両端からボール５に接するように挿入し、その
後、管材２のボールシート６のほぼ外端部分2cを絞り加
工して縮径してある。

なお、本実施例では、管材２の上記の絞り加工をして
縮径した部分2cより、両外方部分は配管用の管に接続す
るのに適する径にまで、更に縮径してある。２点鎖線
は、縮径する前の管材２を示す。

ボールシート６は、第１図に見られるように、ほぼ皿
状に形状になっている。

また、７は皿ばね、８はレバーハンドル、９はナット
で皿ばね７はその弾発力でステム３を引き上げており、
ナット９は皿ばね７の弾発力を加減することができる。

第３図は、他の実施例を示す横断面図であって、記号
は第１図及び第２図と同じである。

第３図に示した実施例では、管材２は、ステム挿入孔
2aを穿孔すると共に、ステム挿入孔2aの周りにスラスト
ワッシャ４が密接する平面2dをプレス等によって塑性加
工して形成してあり、この場合のスラストワッシャ４は
平座金形のものである。

次いで、第１図乃至第３図に示した実施例に従ってそ
の作用を説明する。

まず、管材２に穿孔したステム挿入孔2aにステム３を
管材２の内部から挿入したので、ステム３は、管材２の
外部に組み付けたナット９、レバーハンドル８等の部品
を取り外しても、環状鍔部3bがスラストワッシャ４を介
して、管材２の内壁面2bで支えられており、バルブ２内
の流体圧によって外部へ飛び出すことがない。

次に、ボール５を管材２の内部に挿入し、ステム３と
結合させて、ステム３と同軸線上に配置し、その両側に
ボールシート６を挿入接触させた後に、管材２をボール
シート６のほぼ外端部分2cで絞り加工して縮径したの
で、縮径された管材２の内壁面2bがボールシート６の外
端外周面6aに強く圧接しており、バルブ１の使用中に、
ボデーである管材２とボールシート６との間から流体が
漏れることがない。そして、この構造では従来のバルブ
に用いられているような、止め用のリングや漏れ止め用
のＯリングを必要とせず、極めて簡単な構造であって、
経済的で軽量なバルブを提供することができる。

なお、管材２は円筒形であるので、穿孔したステム挿
入孔2aの周りの管材２の内壁面2bは円筒曲面をしてい
る。従って、スラストワッシャ４の上面4aを管材２の内
壁面2bに密接する円筒曲面にすると、流体圧によって押
し上げられ、外部に装着した皿ばね７で引き上げられて
いるステム３の環状鍔部3bと管材２の内壁面2bとの間
を、このスラストワッシャ４が完全に埋めて、ここから
管材２の外部へと流体の漏れを完全に止める。この場
合、スラストワッシャ４の上面4aを管材２の内壁面2bの
ステム挿入孔2aの周りに接着剤を用いて接着したり、溶
剤又は熱を用いて融着したりして密着させると、スラス
トワッシャ４が移動することがなく、漏れ止めが完壁で
ある。

また、管材２にステム挿入孔2aを穿孔すると共に、ス
テム挿入孔2aの周りにステムワッシャ４が密接する平面
2dをプレス等によっ塑性加工して形成すると、スラスト
ワッシャ４は平座金形のものが使用でき、便利であると
共に、漏れ止め効果が大きい。

なお、スラストワッシャ４をＯリングにすると、ステ
ム挿入孔2aの周りの管材２の内壁面2bが平面である場合
には勿論、円筒曲面である場合にも、漏れを止めること
ができる。

次に、ボールシート６の形状を第１図に示したように
ほぼ皿状にすると、ボールシート６の外周部と内周部と
の間に弾性が増加するので、管材２の絞り加工によっ
て、縮径する位置の多少の誤差を吸収することができ、
ボール５とボールシート６との接触圧が大きく増加せ
ず、バルブ１の開閉操作力を余り増大させない。

また、ステム３の管材２より外方に出ている部分に皿
ばね７、ナット９等を装着すると、皿ばね７の弾発力に
よってスラストワッシャ４を圧縮でき、ナット９によっ
て、この圧縮の程度を加減することができる。

発明の効果本発明のボールバルブは、以上に詳述したように構成
されるので、次のような優れた効果が得られる。

（１）ボデーなどの素材が安価である。

（２）切削工数が少なく、このため安価になる。

（３）部品点数が極めて少なく、このため安価になる。

（４）組み立てが容易で、このため安価になる。

（５）レーザー溶接や電子ビーム溶接などの溶接を必要
としない。

（６）これらのため、安価なボールバルブである。

（７）重量が極めて軽い。

（８）管材で直接ボールシートを押さえているので、部
品点数が少なく、また、両側から絞って面圧が出せると
共にボールとステムを正常な位置に確実に一致させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボールバルブの一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のΧ−Χ断面を示す横断面図、第３
図は他の実施例を示す横断面図であり、第４図及び第５
図は、従来例を示す縦断面図である。１……ボールバルブ、２……管材 2a……ステム挿入孔、2b……内壁面 2d……平面、３……ステム 3a……ボール嵌入部、3b……環状鍔部４……スラストワッシャ、4a……上面５……ボール、5b……ステム嵌入溝６……ボールシート、７……ばね９……ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−165081（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−242732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 27/00 - 27/12 F16K 5/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の長さの管材の中央部の管壁にステム
挿入孔を穿孔し、ボールに設けたステム嵌入溝に嵌入す
る非円筒形ボール嵌入部を下端部に有しその上に環状鍔
部を設けたステムを、環状鍔部の上面にスラストワッシ
ャを嵌挿して管材の内部からステム挿入孔にステムを抜
け止めして挿入し、ボールを管材の内部に挿入し、ステ
ム嵌入溝にボール嵌入部を嵌入させて、ボールをステム
と同軸線上に配置し、管材の内径にほぼ等しい外径を有
する一対のボールシートの夫々を管材の両端からボール
に接するように挿入すると共に、ボールシートの外端位
置の管材を絞り加工で縮径することによりボールシート
を装着したことを特徴とするボールバルブ。
【請求項２】上記スラストワッシャは、上面が管材の内
壁面に密接する円筒曲面になっている請求項１記載のボ
ールバルブ。
【請求項３】上記スラストワッシャの上面を管材の内壁
面のステム挿入孔の周りに装着又は融着して密着させた
請求項２記載のボールバルブ。
【請求項４】上記管材にステム挿入孔を穿孔すると共
に、ステム挿入孔の周りにスラストワッシャが密接する
平面を塑性加工により形成した請求項１記載のボールバ
ルブ。
【請求項５】上記スラストワッシャは、Ｏリングである
請求項１乃至４記載のボールバルブ。
【請求項６】上記ボールシートの形状は、ほぼ皿状であ
る請求項１乃至５記載のボールバルブ。
【請求項７】上記ステムをステム挿入孔に挿入し、ステ
ムを外方に引き出すばね、ナット等をステムに装着した
請求項１乃至６記載のボールバルブ。