JP2896435B2 - 弁の間欠回転伝達装置および弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体流路の途中に
設置される流量調節及び遮断の双方に使用する弁に設け
られ、弁座と弁子とを密着させ又は密着を解除させる際
に回転を間欠的に伝達する弁の間欠回転伝達装置及びこ
れを備えた弁に関するものである。

【０００２】

【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、特
開平７−１３９６４６号公報に開示したものが知られて
いる。この弁は、所謂ボール弁で、二つの弁座ホルダー
に保持された二つのリング状弁座とボール状の弁子とが
密着して流体流路を遮断する。ステムに取り付けられた
ハンドルを回動することにより、弁子の連通孔の方向を
変えて、流体流量を調節乃至流体流路を遮断する。

【０００３】弁座ホルダーのうち、一方の弁座ホルダー
は、くさび機構によって流路方向に弁座を弁子に押圧可
能に設けられている。くさび機構は、調節リングとスラ
ストリングとが互いに傾斜した接触面によってスライド
可能になっており、調節リングに螺合した調節ねじ棒の
回動によって調節リングを上下方向に移動させ、これに
よってスラストリングを流路方向に移動させて、弁座と
弁子とを密着させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記弁
の開閉の際には、人手で調節ねじ棒を回転させて弁座と
弁子の密着を解除した後、ステムに連結されたハンドル
を回動して弁子の連通孔の方向を変え、更に、人手で調
節ねじ棒を回転させて弁座と弁子とを密着させるので、
弁の操作に労力と時間がかかり、特に、地震等緊急遮断
の時には、操作に遅れを生ずる虞れがある。

【０００５】本発明の第１の課題は、速やかに弁座と弁
子の密着又は密着を解除出来ると共に、構造が簡便、小
型で、経済的な弁の間欠回転伝達装置を提供することで
ある。 本発明の第２の課題は、上記弁の間欠回転伝達
装置を備え、速やかに弁の開閉が出来ると共に、構造が
簡便、小型で、経済的な弁を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、流体の流量を調節又は遮断の双方に使用する
弁に設けられ前記流体を通過させる連通孔を有する弁子
と、該弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設定す
る弁子回動軸部材と、前記弁子を挾持する一対のリング
状弁座と、該一対のリング状弁座のうち少なくとも一方
を押圧し前記一対の弁座と前記弁子とを密着させる弁座
押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合し回転することによ
って前記弁座押圧手段が前記一方の弁座を押圧する被回
転軸部材とを有する弁に設けられ、前記被回転軸部材を
間欠的に回転させる弁の間欠回転伝達装置であって、前
記弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設定する時
に、前記被回転軸部材を回転させて前記弁座押圧手段に
よる前記弁座と前記弁子との押圧力を解除して前記弁座
と前記弁子とを密着させないで、前記弁子回動軸部材を
回動させると共に前記弁の間欠回転伝達装置を駆動する
多軸駆動装置によって回転される回転軸部材と前記被回
転軸部材との間に間欠的な回転を伝達する回転伝達手段
を設けたことである。

【０００７】弁子を回動して連通孔を所定の方向に設定
する時、例えば弁子の連通孔を流体流路方向に向けて弁
を全開にする時又は弁子の連通孔を流体流路方向と直角
の方向に向けて弁を全閉にする時に、被回転軸部材を間
欠的に回転させることにより、弁座押圧手段は弁座と弁
子との押圧力を解除して弁座と弁子とを密着させない
で、弁子を速やかに回動出来る。弁子回動軸部材を回動
させると共に弁の間欠回転伝達装置を駆動する多軸駆動
装置によって回転される回転軸部材と被回転軸部材との
間に間欠的な回転を伝達する回転伝達手段を設けたこと
により、弁子を回動させる時のみ被回転軸部材を回転さ
せて弁座と弁子との密着を解除することが出来ると共
に、構造が簡便、小型で、経済的である。

【０００８】また、本発明は、流体の流量を調節又は遮
断の双方に使用する弁に設けられ前記流体を通過させる
連通孔を有する弁子と、該弁子を回動して前記連通孔を
所定の方向に設定する弁子回動軸部材と、前記弁子を挾
持する一対のリング状弁座と、該一対のリング状弁座の
うち少なくとも一方を押圧し前記一対の弁座と前記弁子
とを密着させる弁座押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合
し回転することによって前記弁座押圧手段が前記一方の
弁座を押圧する被回転軸部材とを有する弁に設けられ、
前記被回転軸部材を間欠的に回転させる弁の間欠回転伝
達装置であって、前記弁子を回動して前記連通孔を所定
の方向に設定する時に、前記被回転軸部材を回転させて
前記弁座押圧手段による前記弁座と前記弁子との押圧力
を解除して前記弁座と前記弁子とを密着させないで、前
記弁子を回動して前記連通孔を前記流体の遮断する方向
に設定した時に、前記被回転軸部材を回転させて前記弁
座押圧手段によって前記弁座と前記弁子とを密着させ、
前記弁子回動軸部材を回動させると共に前記弁の間欠回
転伝達装置を駆動する多軸駆動装置によって回転される
回転軸部材と前記被回転軸部材との間に間欠的な回転を
伝達する回転伝達手段を設けたことである。

【０００９】上記弁の間欠回転伝達装置は、先の弁の間
欠回転伝達装置の作用に加え、弁子を回動して連通孔を
流体の遮断する方向に設定した時に、被回転軸部材を回
転させて弁座押圧手段によって弁座と弁子とを密着させ
ることにより、流体流路の遮断を確実に行なうことが出
来る。

【００１０】又、流体の流量を調節又は遮断の双方に使
用する弁に設けられ前記流体を通過させる連通孔を有す
る弁子と、該弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に
設定する弁子回動軸部材と、前記弁子を挾持する一対の
リング状弁座と、該一対のリング状弁座のうち少なくと
も一方を押圧し前記一対の弁座と前記弁子とを密着させ
る弁座押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合し回転するこ
とによって前記弁座押圧手段が前記一方の弁座を押圧す
る被回転軸部材とを有する弁において、上記いずれかの
弁の間欠回転伝達装置を備えたことである。上記いずれ
かの弁の間欠回転伝達装置を備えることにより、速やか
に弁の開閉が出来ると共に、構造が簡便、小型で、経済
的である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の弁の間欠回転伝達
装置を備えた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１〜３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す。

【００１２】図２は、本実施の形態の弁の間欠回転伝達
装置を備えた弁の一実施の形態を示す縦断面図である。
本実施の形態の弁の間欠回転伝達装置を備えた弁１は、
流路の途中に設けられ流量を調節又は遮断の双方に使用
するものである。構造は大きくわけて五つの部分に分け
られ、弁座と弁子を中心とする流路切替部、弁座を押圧
する弁座押圧手段、多軸駆動装置、流路切替部と多軸駆
動装置とを接続する回動伝達部、それに本発明の多軸駆
動装置と弁座押圧手段とを接続する間欠回転伝達装置で
ある。

【００１３】流路切替部は、流体の流量を調節又は遮断
する部分で、弁１の外殻を構成する第１の弁本体２及び
第２の弁本体４内に弁子５９が設けられ、この弁子５９
自体の回動により左右の流路７７は連通乃至遮断され
る。弁子５９は、球を平行な二面で切断した欠球形状を
しており、その中心を貫通する連通孔６０が穿設され、
その上部にはステム６４、下部には弁子ステイ７０が設
けられる。ステム６４はブッシュ６５を介して、弁子ス
テイ７０と共に第１の弁本体２に回動自在に支持され、
ブッシュ６５と第１の弁本体２との間にＯリング６６を
設けて流体をシールしている。そして、ステイ６４の上
端寄りには、スラストリング６８を介してステム６４を
固定するグランドフランジ６７が設けられている。

【００１４】更に、弁子５９は一対のリング状弁座６
２、６３で挟持される。一対のリング状弁座６２、６３
は、それぞれ弾性の高い材料が用いられ、それぞれ一方
の弁座ホルダー５０と他方の弁座ホルダー５６に保持さ
れている。尚、第１の弁本体２と第２の弁本体４とは、
第１の弁本体２に同心円状に植え込まれた複数個の植込
ボルト５及びナット６とでシール材７を介して嵌合固定
されている。

【００１５】弁座押圧手段４２は、上記一方の弁座６２
を保持する一方の弁座ホルダー５０と、この一方の弁座
ホルダー５０の外側に配置されたスラストリング４８及
び調整リング４３とを有する。一方の弁座ホルダー５０
は、流路の一部を形成する円筒部５１を有し、この円筒
部５１の一端縁５２に設けられ流路方向７８に直角な背
面５５を持つ鍔状の張出部５４を有する。調節リング４
３とスラストリング４８とは互いに傾斜した接触面４
５、４９によってスライド可能になっており、スラスト
リング４８の接触面４９と反対側の端面は一方の弁座ホ
ルダー５０の張出部背面５５に当接している。

【００１６】更に、弁座押圧手段４２は、調整リング４
３に被回転軸部材である調節ねじ棒３３が螺合され、調
節ねじ棒３３を、例えば右ねじ方向に回転させることに
より、調節リング４３を流路方向７８に対して直角の方
向で図の下側に移動させる。調節リング４３を図の下側
に移動させるとスラストリング４８は、流路方向７８で
図の右側に移動させられ、更にスラストリング４８は一
方の弁座ホルダー５０の一端に設けられた張出部５４の
背面５５を押圧し、弁座６２と弁子５９とを密着させ、
同時に弁座６３と弁子５９とを密着させるものである。
上記とは逆に調整ねじ棒３３を左ねじ方向に回転させる
ことにより、弁座６２と弁子５９との密着を解除させる
ことになる。調整ねじ棒３３はブッシュ３９、４０を介
して第２の弁本体４及びこの第２の弁本体４にボルトで
固定されたスタンド３７に支持されている。

【００１７】多軸駆動装置７４は、別の駆動源から駆動
力を受けて、先に述べた弁子のステム６４及び弁座押圧
手段の調整ねじ棒３３にそれぞれ回動伝達部、間欠回転
伝達装置を介して回動又は回転を伝達するもので、例え
ば本願出願人が先に開示した特開平８−１２１６４２号
公報のものが好適に使用出来る。ここに開示した多軸駆
動装置は、前記調整ねじ棒３３を回転させる第１駆動軸
と、この第１駆動軸と連動する回転体と、前記ステム６
４を回転させる第２駆動軸と、前記回転体の回転の動き
を第２駆動軸に回転体の限られた回転区間だけ伝達する
伝達手段とを備えたものである。

【００１８】従って、多軸駆動装置７４は、第２駆動軸
が、例えば９０度回動し弁子の連通孔６０の方向を設定
する前に、第１駆動軸が調整ねじ棒３３を回転させ、弁
座６２、６３と弁子５９との密着を解除し、更に、第２
駆動軸が、９０度回動し弁子の連通孔６０の方向を設定
した後で、再度第１駆動軸が調整ねじ棒３３を回転さ
せ、弁座６２と弁子５９とを密着させ、同時に弁座６３
と弁子５９も密着させるものである。

【００１９】回動伝達部は、多軸駆動装置７４の第２駆
動軸（図示せず）からの回動を上記ステム６４に伝達す
る弁子回動軸部材であるシャフト７１と、第１の弁本体
２のフランジ２ａと多軸駆動装置７４とを結合するボン
ネット７２とが設けられたものである。

【００２０】間欠回転伝達装置９は、多軸駆動装置７４
の第１駆動軸によって上記調節ねじ棒３３を間欠的に回
転させるものであって、弁子５９を回動して連通孔６０
を所定の方向に設定する時に、調節ねじ棒３３を回転さ
せて弁座押圧手段４２による弁座６２と弁子５９との密
着を解除して弁座６２と弁子５９とを密着させないよう
にするものである。これは同時に弁座６３と弁子５９に
対しても密着させないようにする。更に、弁子５９を回
動して連通孔６０を流体の遮断する方向に設定された時
には、調整ねじ棒３３を回転させて弁座押圧手段４２に
よって弁座６２、６３と弁子５９とを密着させて流路を
遮断する。

【００２１】そして、間欠回転伝達装置９は、シャフト
７１を回動させると共に間欠回転伝達装置９を駆動する
多軸駆動装置７４によって回転される回転軸部材１０と
調整ねじ棒３３との間に間欠的な回転を伝達する回転伝
達手段であるクラッチ機構１５を設けたことである。

【００２２】図１は、上記クラッチ機構１５を示した要
部縦断面図である。クラッチ機構１５は、上記のよう
に、回転軸部材１０と調整ねじ棒３３との間に間欠的な
回転を伝達し、多軸駆動装置７４の図示していないの第
１駆動軸により回転される回転軸部材１０の先端に凸部
１２が設けられ早送り移動して所定の位置迄移動し、調
整ねじ棒３３の一端に設けられた凹部３５に噛み合うも
のである。従って、回転軸部材１０自体は図１の下方に
回転しながら移動するものである。これによって噛み合
った後、調整ねじ棒３３は回転され、調整ねじ棒３３の
回転と共に図１の下方に調整リング４３を流路方向に直
角な下方に移動させる。

【００２３】回転軸部材１０は、これに設けられた早送
りねじ１１とスタンド３７側に設けられた早送りめねじ
３８によって、調整ねじ棒３３の凹部３５に噛み合うま
で下方に所定の位置迄速やかに移動する。

【００２４】尚、上記実施の形態において、回転軸部材
１０は調整ねじ棒３３を回転させるものであったが、本
発明はこれに限定されず、回転軸部材１０が早送り機構
によって所定の位置まで下がった状態から単に図の下方
に調整リング３３を押圧して下方に移動させる構造であ
っても良い。

【００２５】以上の構造を有する本実施の形態の弁の間
欠回転伝達装置９は、次のように作用する。即ち、先に
述べた多軸駆動装置７４によって、弁子５９を回動して
連通孔６０を所定の方向に設定する時、例えば弁子の連
通孔６０を流体流路方向７８に向けて弁を全開にする時
又は弁子の連通孔６０を流体流路方向７８と直角の方向
に向けて弁を全閉にする時に、調整ねじ棒３３を間欠的
に回転させることにより、弁座押圧手段４２は弁座６２
と弁子５９との押圧力を解除して弁座６２、６３と弁子
５９とが密着しないので、弁子５９は速やかに駆動トル
クも小さく回動出来る。

【００２６】更に、弁子５９を回動して連通孔６０を流
体の遮断する方向に設定された時には、調整ねじ棒３３
を回転させて弁座押圧手段４２によって弁座６２、６３
と弁子５９とを密着させることにより、流体流路の遮断
を確実に行なうことが出来る。

【００２７】そして、シャフト７１を回動させると共に
弁の間欠回転伝達装置９を駆動する多軸駆動装置７４に
よって回転される回転軸部材１０と調整ねじ棒３３との
間に間欠的な回転を伝達するクラッチ機構１５を設けた
ことにより、弁子５９を回動させる時のみ調整ねじ棒３
３を回転させて弁座６２、６３と弁子５９との密着を解
除することが出来、構造が簡便、小型で、経済的な伝達
装置である。

【００２８】又、上記いずれかの弁の間欠回転伝達装置
９を備えた弁１は、速やかに弁の開閉が出来ると共に、
構造が簡便、小型で、経済的である。

【００２９】図３は、図１と同様の他の実施の形態を示
す要部縦断面図である。本実施の形態の弁の間欠回転伝
達装置９は、回転軸部材１０が図３の上下方向には移動
せず、回転のみを行なうものである。即ち、間欠回転伝
達装置９のクラッチ機構１５は、図１のクラッチ機構と
同様に、図示していない多軸駆動装置の第１駆動軸によ
り回転される回転軸部材１０の先端近傍に設けられたピ
ン２５が、早送り移動して所定の位置迄移動し調整ねじ
棒３３の一端に設けられたフランジ２９の孔３２に噛み
合うものである。

【００３０】クラッチ機構１５は、回転軸部材１０に螺
合する移動ナット１７と、この移動ナット１７の下に隣
接して設けられ複数のナット２３で固定したピン２５を
有するピンホルダー２２と、このピンホルダー２２を上
方に付勢するコイルばね２４とを備える。更に、回転軸
部材１０に形成された早送りねじ１１と、移動ナット１
７に形成された早送りめねじ１８とが螺合し、移動ナッ
ト１７の外側にはガイド・シュー２１が固定され、スタ
ンド３７に形成された長溝１９に上下方向に摺動可能に
嵌合している。ピンホルダー２２は、回転軸部材１０の
二面又は四面の回り止め１３に固定され、且つピンホル
ダー２２の下に配置されたコイルばね２４によって上方
に付勢されている。コイルばね２４は回転軸部材１０の
下端にボルト２７によって固定されたばね受２６によっ
て支えられる。

【００３１】一方、調整ねじ棒３３の上端寄りには二面
又は四面の回り止め３０が形成され、フランジ２９が固
定されている。フランジ２９の円周方向にはピン２５が
嵌入する孔３２が設けられ、フランジ２９の下には調整
ねじ棒３３との間でフランジ２９のクッションの役目を
果たすコイルばね（又は皿ばね）３１が設けられてい
る。尚、フランジ２９の孔３２の数は、ピン２５の数に
対応した数とされるが、ピン２５の数より多くして嵌入
を容易にしても良い。又、上記ガイド・シュー２１、長
溝１９、ピン２５等は円周方向均等間隔で二つ或いはこ
れ以上設けられる。

【００３２】このような構造を有する図３の間欠回転伝
達装置９の作用は、回転軸部材１０を、例えば時計方向
に回転させると、早送りねじ１１と早送りめねじ１８に
よって移動ナット１７はガイド・シュー２１が長溝１９
に案内されて下方に移動する。移動ナット１７が下方に
移動するとピンホルダー２２及びピン２５が下方に移動
し、ピン２５がフランジ２９の孔３２に嵌入する。ピン
２５がフランジの孔３２に嵌入すると、フランジ２９が
回転を始め、同時に調整ねじ棒３３が回転し、例えば図
２に示したように、調整ねじ棒３３の調整ねじ３４と調
整リング４３に形成されためねじによって調整リング４
３を下方に移動させ、弁座６２と弁子５９とを密着さ
せ、同時に弁座６３と弁子５９とを密着させる。

【００３３】逆に、弁座６２と弁子５９との密着を解除
して弁１を全開にする時は、図３において回転軸部材１
０を反時計方向に回転させ、移動ナット１７を一定の距
離だけ上方に移動させる。この間、調整ねじ棒３３が回
転して弁座６２、６３と弁子５９との密着を解除する。
一定の距離だけ上方に移動すると、ピンホルダー２２は
コイルばね２４によって付勢されているのでピン２５
は、フランジの孔３２から外れ、調整ねじ棒３３の回転
が停止し、次に弁子側が９０度回動し弁が全開される。
尚、図３の実施の形態の間欠回転伝達装置９は、図１の
ものとは構造が異なるが、調整ねじ棒３３を回転させて
弁座押圧手段４２を操作する作用は同じであるので、弁
座押圧手段４２が弁座を押圧する作用の説明は省略す
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の弁の間欠回転伝達装置によれ
ば、速やかに弁座と弁子の密着又は密着を解除出来ると
共に、構造が簡便、小型で、経済的である。

【００３５】又、本発明の弁によれば、上記弁の間欠回
転伝達装置を備えることにより、速やかに弁の開閉が出
来ると共に、構造が簡便、小型で、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弁の間欠回転伝達装置の一実施の
形態を示す要部縦断面図である。

【図２】図１の弁の間欠回転伝達装置を備えた弁の一実
施の形態を示す縦断面図である。

【図３】図１と同様の他の実施の形態を示す要部縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 弁 ９ 間欠回転伝達手段 １０ 回転軸部材 １５ クラッチ機構（回転伝達手段） ３３ 調整ねじ棒（被回転軸部材） ４２ 弁座押圧手段 ５９ 弁子 ６０ 連通孔 ６２、６３ 弁座 ７１ シャフト（弁子回動軸部材） ７４ 多軸駆動装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流量を調節又は遮断の双方に使用
   する弁に設けられ前記流体を通過させる連通孔を有する
   弁子と、該弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設
   定する弁子回動軸部材と、前記弁子を挾持する一対のリ
   ング状弁座と、該一対のリング状弁座のうち少なくとも
   一方を押圧し前記一対の弁座と前記弁子とを密着させる
   弁座押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合し回転すること
   によって前記弁座押圧手段が前記一方の弁座を押圧する
   被回転軸部材とを有する弁に設けられ、前記被回転軸部
   材を間欠的に回転させる弁の間欠回転伝達装置であっ
   て、前記弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設定
   する時に、前記被回転軸部材を回転させて前記弁座押圧
   手段による前記弁座と前記弁子との押圧力を解除して前
   記弁座と前記弁子とを密着させないで、前記弁子回動軸
   部材を回動させると共に前記弁の間欠回転伝達装置を駆
   動する多軸駆動装置によって回転される回転軸部材と前
   記被回転軸部材との間に間欠的な回転を伝達する回転伝
   達手段を設けたことを特徴とする弁の間欠回転伝達装
   置。
2. 【請求項２】 流体の流量を調節又は遮断の双方に使用
   する弁に設けられ前記流体を通過させる連通孔を有する
   弁子と、該弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設
   定する弁子回動軸部材と、前記弁子を挾持する一対のリ
   ング状弁座と、該一対のリング状弁座のうち少なくとも
   一方を押圧し前記一対の弁座と前記弁子とを密着させる
   弁座押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合し回転すること
   によって前記弁座押圧手段が前記一方の弁座を押圧する
   被回転軸部材とを有する弁に設けられ、前記被回転軸部
   材を間欠的に回転させる弁の間欠回転伝達装置であっ
   て、前記弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設定
   する時に、前記被回転軸部材を回転させて前記弁座押圧
   手段による前記弁座と前記弁子との押圧力を解除して前
   記弁座と前記弁子とを密着させないで、前記弁子を回動
   して前記連通孔を前記流体の遮断する方向に設定した時
   に、前記被回転軸部材を回転させて前記弁座押圧手段に
   よって前記弁座と前記弁子とを密着させ、前記弁子回動
   軸部材を回動させると共に前記弁の間欠回転伝達装置を
   駆動する多軸駆動装置によって回転される回転軸部材と
   前記被回転軸部材との間に間欠的な回転を伝達する回転
   伝達手段を設けたことを特徴とする弁の間欠回転伝達装
   置。
3. 【請求項３】 流体の流量を調節又は遮断の双方に使用
   する弁に設けられ前記流体を通過させる連通孔を有する
   弁子と、該弁子を回動して前記連通孔を所定の方向に設
   定する弁子回動軸部材と、前記弁子を挾持する一対のリ
   ング状弁座と、該一対のリング状弁座のうち少なくとも
   一方を押圧し前記一対の弁座と前記弁子とを密着させる
   弁座押圧手段と、該弁座押圧手段に螺合し回転すること
   によって前記弁座押圧手段が前記一方の弁座を押圧する
   被回転軸部材とを有する弁において、請求項１または２
   に記載の弁の間欠回転伝達装置を備えたことを特徴とす
   る弁。