JP2857860B2 - 弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路の途中に設け
られる弁に係り、特に流路の遮断状態の時に、弁子の回
動が容易な弁に関するものである。

【従来の技術】従来、流体流路の途中に設けられて流量
調節及び遮断の双方に使用する弁としては、例えば、図
３のような弁１００が知られている（実公昭５８−１１
９７５号公報）。この弁１００は、弁子１０１が球形状
をなし、この球形状弁子１０１の中心軸を通る一方向に
連通孔１０２が穿設され、弁子１０１をステム１０３に
取り付けられたハンドル１０４を回動することにより、
その連通孔１０２の向きを変えて、流路１０５ａから流
路１０５ｂに流れる流体を調節乃至遮断するものであ
る。弁子１０１には弁座１０６、１０７が密着し、弁座
１０６、１０７は弁座ホルダー１０８、１０９によって
保持されている。弁座ホルダーのうち、片方の弁座ホル
ダー１０８はくさび機構１１０によって流路方向１１１
に移動可能に支持されている。くさび機構１１０は、一
対の調節リング１１２、１１３を有し、その接触面１１
４によって互いにスライド可能になっており、調節ねじ
棒１１５の回動による調節ねじ１１６の作用によって調
節リング１１２を上下方向に移動させるので、弁座１０
６は弁座ホルダー１０８を介して弁子１０１に押しつけ
られ流体の漏洩を防止する。

【発明が解決しようとする課題】このような弁１００に
おいて、弁子１０１と弁座１０６、１０７との面圧によ
って流体の漏洩が防止されている。しかしながら、弁子
１０１が流路１０５ａと流路１０５ｂの間を遮断してい
る状態の時には、弁子１０１に上流側流路１０５ａと下
流側流路１０５ｂとの流体圧力差によって図３の右側か
ら左側に、力がかかる。弁子１０１のステム１０３が嵌
合する嵌合溝１１７は、連通孔１０２と直角の方向に設
けられているので、この流体圧力差による力を負担せ
ず、左側の弁座１０７で受けることになる。このため、
左側の弁座１０７と弁子１０１は密着した状態になって
おり調整リング１１２を上側に移動させて弁子１０１と
弁座１０６との密着を緩めて弁子１０１を回動させよう
としても駆動トルクが大きく、弁の開閉が困難になると
云う恐れがあり、それだけ大きな駆動装置を必要とす
る。更に、弁子１０１及び弁座１０６、１０７の材質及
び構造面から種々の工夫が行なわれているが、流路内の
流体に浮動している鉄粉等の異物が弁子１０１と弁座１
０６又は１０７との間或いはくさび機構１１０の接触面
１１４等に侵入して損傷を与え、流体の漏洩のみならず
弁子駆動に必要な駆動トルクの増大を来す恐れがある。
本発明の目的は、弁が流路を遮断している状態から弁子
を回動させて弁を開く時に、弁子の回動が容易で、弁子
の駆動装置が小さく出来ると共に、弁子と弁座との間の
均一な安定した密着が得られる弁を提供しようとするも
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
本発明は、弁本体内に設けられ流路を流れる流体の連通
孔を有する弁子と、該弁子に密着する一対の弁座と、前
記弁子を回動する操作棒とを有し、前記流路の途中に設
けられ該流路を流れる流体の流量を調節又は遮断する弁
において、前記弁座の一方を保持する一方の弁座ホルダ
ーと、該一方の弁座ホルダーを介して前記一対の弁座と
前記弁子とを密着させる移動調整手段とを備え、前記流
路の遮断状態の時に、前記操作棒の一端側は、前記流体
の流れ方向に対して直角に形成された前記弁子の嵌合溝
に嵌合し、前記一方の弁座ホルダーは、前記流路と該一
方の弁座ホルダーの外側とを絶縁する円筒部及び該円筒
部の一端縁に設けられ背面が前記流体の流れ方向に直角
な鍔状の張出部を有し、前記移動調整手段は、前記一方
の弁座ホルダーの円筒部の外側に前記流体の流れ方向に
直角な方向に移動可能に挿入されたリング状の調整リン
グと、該調整リングの外側から螺合した調整用操作棒
と、前記調整リングの側面と前記一方の弁座ホルダーの
張出部の背面との間で円周方向に設けられた複数の縦長
状の駒部材とを有し、該各駒部材の一端側は、前記調整
リングの側面の円周方向に設けられた各溝穴に嵌入し、
前記各駒部材の他端側は、前記一方の弁座ホルダー張出
部の背面の円周方向に設けられた各溝穴に嵌入するもの
である。流路の遮断状態の時に、操作棒の一端側が流体
の流れ方向に対して直角に形成された弁子の嵌合溝に嵌
合することにより、流路の上流側から下流側に弁子にか
かる流体の圧力差による力の一部を操作棒及び弁子ステ
イによって負担することが出来、弁子を回動する際の駆
動トルクが小さく容易であると共に、弁子の駆動装置が
小さく出来、且つ弁子から下流側の弁座にかかる力も過
度に大きくならず弁子と弁座の間の均一な安定した密着
性が得られる。一方の弁座ホルダーの円筒部の外側に前
記流体の流れ方向に直角な方向に移動可能に挿入された
リング状の調整リングと、この調整リングの外側から螺
合した調整用操作棒と、調整リングの側面と一方の弁座
ホルダーの張出部の背面との間で円周方向に設けられた
複数の縦長状の駒部材とを有し、各駒部材の一端側は、
前記調整リングの側面の円周方向に設けられた各溝穴に
嵌入し、前記各駒部材の他端側は、前記一方の弁座ホル
ダー張出部の背面の円周方向に設けられた各溝穴 に嵌入
する移動調整手段を備えることにより、移動調整手段の
各接触面或いは移動調整手段と一方の弁座ホルダーとの
接触面に流路内の流体に混ざって浮動している鉄粉等の
異物が噛み込まず、かつ弁子と弁座との間の接触面に一
定の安定面圧を均等に与え、その面圧を長時間に渡って
維持し安定した密着性を付与する。

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る弁の実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の図１、
２において、同じ構造、作用部分には同じ参照番号を付
けて示している。図１は、本発明に係る弁の実施の形態
を示し、弁の閉の状態の縦断面図、図２は、図１の移動
調整手段の作用を説明する要部断面図である。図１に示
した実施の形態の弁１は、流路の途中に設けられ、本体
２及び本体コネクタ４によって、その外殻が構成され、
本体２及び本体コネクタ４内に弁子８が位置し、弁子８
自体の回動により上流側の流路６２ａと下流側の流路６
２ｂは連通乃至遮断され、所謂ボール弁である。本体２
と本体コネクタ４とは、本体２に同心円状に植え込まれ
た複数個の植込ボルト及びナット６及びシール材７を介
して嵌合固定されている。弁子８は、球形状をしてお
り、その中心を貫通する連通孔１２が穿設され、その上
部には弁子用操作棒２０、下部には弁子ステイ１３が設
けられ、弁子用操作棒２０はブッシュ２６を介して、弁
子ステイ１３と共に本体２に回動自在に支持されてい
る。上記の構造を有する図１の実施の形態の弁１におい
て、弁子８を回動される弁子用操作棒２０の一端側２１
は、流体の流れ方向６３に対して直角に形成された弁子
８の外側の所定の位置９の嵌合溝１０に嵌合し、流路６
２ａ、６２ｂの遮断状態の時に弁子用操作棒２０は、弁
子８の移動を流体の流れ方向６３に規制する。参照番号
２９はＯリングである。更に、弁子８には一対のリング
状弁座１８、１９が一方の弁座ホルダー４８及び他方の
弁座ホルダー５７に挟持、保持され弁子８に密着してい
る。この一対のリング状弁座１８、１９は、それぞれ弾
性の高い材料が用いられている。一方の弁座ホルダー４
８は流路の一部を形成する円筒部４９を有し、この円筒
部４９の一端縁５０に設けられ背面５２が流体の流れ方
向６３に直角な鍔状の張出部５１を有する。そして、一
方の弁座ホルダーの円筒部４９は、流路６２ａ、６２ｂ
とこの円筒部４９の外側とを絶縁し、一方の弁座ホルダ
ー４８の外側には一方の弁座ホルダー４８を介して一対
の弁座１８、１９と弁子８とを密着させる移動調整手段
３０が備えられている。更に、移動調整手段３０は、一
方の弁座ホルダー４８の円筒部４９の外側に前記流体の
流れ方向に直角な方向に移動可能に挿入されて設けられ
たリング状の調整リング３１と、この調整リング３１の
側面３３と張出部の背面５２との間で円周方向に設けら
れた複数の縦長状の駒部材３５と、調整リング３１の外
側から上面部に螺合した調整用操作棒４２とを有する。
調整リング３１の張出部５１に対面する側面３３は流体
の流れ方向６３に直角であり、この反対側の側面３９は
本体に接触、支持されている。調整リング３１は、その
断面の外側と内側は平行に形成されフラットリングに近
い形状である。従って、調整リング３１の側面３３と一
方の弁座ホルダー４８の張出部の背面５２とは平行であ
る。この調整リング３１を所定の方向、即ち流体の流れ
方向６３に直角な方向に移動させることにより一方の弁
座ホルダー４８の張出部の背面５２を押圧して一対のリ
ング状弁座１８、１９と弁子８とを密着させる。調整リ
ング３１は、図１の上面部において調整用操作棒４２の
調整ねじ４３に螺合しており、調整用操作棒４２は、更
に、ジョイント４７に接続されている。尚、調整用操作
棒４２は、ブッシュ４４、４５を介して本体コネクタ４
及び本体コネクタ４にボルトで固定されたスタンド４６
に支持されている。更に、調整リング３１の側面３３及
び一方の弁座ホルダーの張出部の背面５２の円周方向の
複数個所に対の溝穴３４、５５が設けられ、この溝穴３
４、５５に両端の各々が嵌入して回動可能な縦長状の駒
部材３５が設けられている。対の溝穴３４、５５及び駒
部材３５の数は、弁の大きさ、流路の流体の種類、温
度、圧力等により適宜決定される。図２は、図１の作用
を説明し、（Ａ）は弁座と弁子とが密着する前の調整リ
ング３１及び一方の弁座ホルダー４８と駒部材３５の関
係図、（Ｂ）は弁座と弁子とが密着した後の調整リング
３１及び一方の弁座ホルダー４８と，駒部材３５の関係
図、（Ｃ）は駒部材３５の斜視図である。複数の駒部材
３５の各一端側３６は、調整リング３１の側面の円周方
向に設けられた各溝穴３４（図１）に嵌入し、駒部材の
各他端側３７は、一方の弁座ホルダー４８張出部の背面
の円周方向に設けられた各溝穴５５（図１）に嵌入す
る。弁座１８、１９と弁子８が緩んだ状態においては、
図２（Ａ）に示すように、駒部材３５は斜めの状態に位
置している。調整リング３１を一方の弁座ホルダーの張
出部の背面５２に対して平行に図１の下方に移動させる
ことにより図２（Ｂ）の状態になり、弁座１８、１９と
弁子８は密着する。図２（Ｃ）に示すように、駒部材３
５の形状は適度な肉厚を有すると共に縦長状で両端が円
形状である。以上の構造を有する図１の実施の形態の弁
１は、次の様に作用する。即ち、上流側の流路６２ａと
下流側の流路６２ｂを遮断している状態の時に、弁子用
操作棒２０が弁子８の移動を流体の流れ方向６３に規制
するものは、流路の上流側から下流側に弁子８にかかる
流体の圧力差による力の一部を弁子用操作捧２０及び弁
子ステイ１３によって負担することが出来、弁子８から
下流側の弁座１８にかかる力も過度に大きくならないの
で、弁子８を回動する際の駆動トルクが小さくて良く弁
子８を回動させる駆動装置も小さく出来る。且つ弁子８
と弁座１８、１９の間の安定した密着性を維持する。そ
して、流体の流れ方向６３に対して直角に弁子の外側の
所定の位置９に嵌合溝１０を形成し、この嵌合溝１０に
弁子用操作棒２０の一端側２１を嵌合させると云う簡単
な構造で目的が達成される。更に、移動調整手段３０が
調整リング３１の側面及び一方の弁座ホルダー４８に設
けられた対の溝穴３４、５５と、この溝穴３４、５５に
嵌入する駒部材３５を介して一対のリング状弁座１８、
１９と弁子８とを密着させるものは、複数の対の溝穴３
４、５５と縦長状の駒部材３５との滑り摩擦及び転がり
摩擦によって弁座１８、１９と弁子８とを密着させるの
で、移動調整手段を操作する駆動トルク乃至駆動力が小
さく、調整リング３１が弁座８を保持する一方の弁座ホ
ルダー４８の張出部背面５２を容易に押圧し、弁座１
８、１９と弁子８との間の接触面に安定した面圧を均等
に与え、長期に渡って安定した密着性を維持し、構造が
簡単で小型、経済的である。更に、移動調整手段３０
は、弁座ホルダーの円筒部４９の外側に位置し、流路の
流体と絶縁され、直接流体と接触しないので、流体中の
浮動している鉄粉やその他の異物を噛み込む恐れがな
く、滑らかな押圧作用を保つことが出来る。更に、移動
調整手段３０が調整リング３１を一方の弁座ホルダー４
８の張出部の背面５２に対して流体の流れ方向６３に直
角の方向に移動させるものは、駆動機構が簡単で作動が
確実である。一方、移動調整手段３０が調整リング３１
を弁の流体の流れ方向６３の中心軸の周りに、例えばウ
ォーム及びウォームホィール等の伝達機構により回動さ
せることにより一方の弁座ホルダー４８を移動させるこ
とも出来、このものは駆動機構が単純で作動が確実であ
る。尚、上記いずれの弁においても、弁子用操作棒の一
端側２１は、弁の所定の位置９にある嵌合溝１０に嵌合
するものであったが、嵌合溝の形状は、これに限定され
ず、横断面が多角形、例えば三角形、四角形の穴或いは
他の形状でもよく、要するに弁子用操作棒の一端側２１
が嵌合溝に回動可能に係合し、且つ流体の流れ方向の移
動を規制するものであれば良い。この場合の弁子用操作
棒の一端側２１の形状は、これらの嵌合溝に合致したも
のとすることは勿論である。

【発明の効果】本発明の弁によれば、弁が閉の状態にお
いて、上流側と下流側との圧力差による力の一部が弁子
用操作棒及び弁子ステイに負担されるので弁子から下流
側の弁座にかかる力も過度に大きくならず弁子と弁座の
間の均一な安定した密着性を長期間に渡って維持すると
共に、閉の状態から開の状態に弁子を回動する際に、駆
動トルクが小さく回動が容易であり、且つ弁子を回動す
る，駆動装置が小さく出来経済的である。又、移動調整
手段の各部当接面、接触面に流路内の流体に混ざって浮
動している鉄粉等の異物が噛み込まず弁子と弁座との間
に一定の安定面圧を均等に与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁の一実施の形態を示し、弁の閉
の状態の縦断面図である。

【図２】図２の移動調整手段の作用を説明する要部断面
図である。

【図３】従来技術に係るボールバルブの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁 ２ 本体 ４ 本体コネクタ（本体） ８ 弁子 １０ 嵌合溝１２ 連通孔 １８ 弁座 ２０ 弁子用操作棒（操作棒） ２１ 一端側 ３０ 移動調整手段 ３１ 調整リング３３ 側面 ３４ 溝穴 ３５ 駒部材 ４８ 一方の弁座ホルダー ４９ 円筒部 ５０ 一端縁 ５１ 張出部 ５２ 背面５５ 溝穴 ６２ａ 上流側流路（流路） ６２ｂ 下流側流路（流路） ６３ 流体の流れ方向

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体内に設けられ流路を流れる流体の
   連通孔を有する弁子と、該弁子に密着する一対の弁座
   と、前記弁子を回動する操作棒とを有し、前記流路の途
   中に設けられ該流路を流れる流体の流量を調節又は遮断
   する弁において、前記弁座の一方を保持する一方の弁座
   ホルダーと、該一方の弁座ホルダーを介して前記一対の
   弁座と前記弁子とを密着させる移動調整手段とを備え、
   前記流路の遮断状態の時に、前記操作棒の一端側は、前
   記流体の流れ方向に対して直角に形成された前記弁子の
   嵌合溝に嵌合し、前記一方の弁座ホルダーは、前記流路
   と該一方の弁座ホルダーの外側とを絶縁する円筒部及び
   該円筒部の一端縁に設けられ背面が前記流体の流れ方向
   に直角な鍔状の張出部を有し、前記移動調整手段は、前
   記一方の弁座ホルダーの円筒部の外側に前記流体の流れ
   方向に直角な方向に移動可能に挿入されたリング状の調
   整リングと、該調整リングの外側から螺合した調整用操
   作棒と、前記調整リングの側面と前記一方の弁座ホルダ
   ーの張出部の背面との間で円周方向に設けられた複数の
   縦長状の駒部材とを有し、該各，駒部材の一端側は、前
   記調整リングの側面の円周方向に設けられた各溝穴に嵌
   入し、前記各駒部材の他端側は、前記一方の弁座ホルダ
   ー張出部の背面の円周方向に設けられた各溝穴に嵌入す
   るものであることを特徴とする弁。